İnsanlarda Corticomotoneuronal İletimde Değişikliklerin İnvaziv Olmayan Değerlendirilmesi

Bu nörofizyolojik deneyin genel amacı, tekrarlayan Transkraniyal Manyetik Stimülasyondan sonra insanlarda Kortikomotonöronal sinapslardaki iletim değişikliklerini değerlendirmektir. H-Refleks koşullandırma tekniği, temel mekanizmaları ve nöroplastisite bölgelerini daha iyi anlamak gibi sinirbilim alanındaki sorulara yardımcı olabilir ve psikolojik olarak ortaya çıkabilir. Özellikle kortikospinal sistem ile motor nöron, Kortikootonöronal sinaps arasında meydana gelen plastisite ile ilgilendik.

Bu tekniğin temel avantajı, ölçüm ve bileşik potansiyellerle karşılaştırıldığında, spinal motor nöronlara farklı Kortikospinal bağlantılar tarafından üretilen sinaptik girdiyi ölçmenin mümkün olmasıdır. Koşullu H-reflekslerinin bileşik potansiyellere kıyasla en az iki avantajı daha vardır. Birincisi, zayıf Corticospinal volelerin bile etkilerini tespit etmek mümkündür ve ikincisi, daha uzun gecikmeli Corticospinal volelerin etkilerini değerlendirmek mümkündür.

Deneyden önce, önce deneği epileptik nöbet öyküsü gibi TMS tıbbi riskleri açısından tarayın, yazılı ve bilgilendirilmiş onam alın ve deneği deneyin amacı hakkında bilgilendirin. Tıraş ederek, propanol ile dezenfekte ederek ve hafif cilt aşınması uygulayarak cildi soleus kası üzerine yüzey elektrodu yerleştirilmesi için hazırlayın. Ardından, elektrofizyolojik tepkileri ölçmek için yüzey elektrotlarını yerleştirin.

Denek plantar ve dorsifleksiyon gerçekleştirirken ekrandaki EMG sinyallerini kontrol edin. H-Reflex koşullandırma için, önce diz ön tarafına, patellanın hemen altına beş x beş santimetrelik bir anodu sabitlemek için bant kullanın. Bir milisaniye süren kare dalga darbeleri ile stimülasyon uygulayın ve stimülasyon için en uygun pozisyon bulunana kadar katodu popliteal fossa üzerinde hareket ettirin.

Ardından, cilde kendinden yapışkanlı bir elektrot yerleştirin ve bantla yerine sabitleyin. Deneyden önce, önce bir HM işe alım eğrisi kaydedin. H-Reflekslerini ve M-Dalgalarını, kayıt yazılımında çevrimiçi olarak tepeden tepeye EMG genlikleri olarak hesaplayın.

H-Reflex'in boyutunu maksimum M-Wave'in %20'sine ayarlayın. İlk olarak, nöro-navigasyon sistemi için kalibrasyon prosedürünü gerçekleştirin. Yerleştirilen elektrotlara karşıt olarak deneğin motor kortikal alanını uyarmak için sekiz şeklinde bir bobin kullanın.

En uygun stimülasyon noktasını bulmak için, önce bobini tepe noktasının bir santimetre önüne yerleştirin. Bobinin merkezinde indüklenen akımın arka-ön akısını uyandırmak için bobinin kolunu geriye doğru doğrultun. Motor uyarılmış potansiyellerin minimum stimülasyon yoğunluğu ile uyarılabileceği konumu belirleyin.

Bu noktada, deneğin başını masanın üzerine koyun ve hareketi önlemek için sert köpük kullanın. Deney boyunca bir izleme bobini ve kafa konumu için görüntü kılavuzlu bir TMS navigasyon sistemi kullanın. Ardından, bobini bir standa ve deneğin başını sandalyeye sabitleyin ve bobini cırt cırtlı şeritlerle kafaya sabitleyin.

Daha sonra, art arda 10 denemeden altısında 50 mikro volttan daha büyük tepeden tepeye EMG genlikleri ile motor uyarılmış potansiyelleri uyandırmak için gereken minimum yoğunluğu belirleyin. Bu, deneğin dinlenme motor eşiğidir. Ayrıca kortikospinal sistemin aksonlarını uyarmak için servikomedüller bileşkeye çift konili bir manyetik bobin yerleştirin.

Bobini, indüklenen akımın ilk türevi kafatası olarak yönlendirilecek ve merkezi konumu enyum üzerinde veya yakınında olacak şekilde konumlandırın. Başlamak için, öncelikle kontrol H-Reflex'in boyutunun deney boyunca sabit kalmasını sağlamaya dikkat edin. Bir sapma tespit edilirse, ardışık denemeden önce stimülasyon yoğunluğunu ayarlayın.

Şimdi, TMS bobininin motor korteks üzerindeki stimülasyon yoğunluğunu, deneğin motor eşiğinin %90 ila %100'ü arasında ayarlayın. Ayrıca servikomedüller stimülasyon yoğunluğunu maksimum stimülatör çıkışının %100'üne ayarlayın. H-Refleksini istirahat halindeyken motor korteks üzerinde stimülasyon ile koşullandırarak başlayın.

Kortikomotonöronal iletimdeki değişikliklerin değerlendirilmesine izin vermek için iki uyaran arasındaki zamanlamayı değiştirerek TMS ve periferik sinir stimülasyonu uygulayın. Negatif beş milisaniyelik bir uyaran arası aralıkla başlayın, yani periferik sinir stimülasyonu TMS'den beş saniye önce tetiklenir, ardından bu aralığı milisaniyelik adımlarla eksi beş milisaniyeden bir milisaniyeye değiştirin. Uyaranlar arası aralığa bağlı olarak, H-Refleksi, daha yavaş kortikospinal yolların test edilebilmesi için sağa kaydırılabileceği alçalan voleybola göre ileri kaydırılabilir.

Uyaranların sırasına bağlı yanlılığı ortadan kaldırmak için aralığı denemeden denemeye rastgele değiştirin ve stimülasyon denemeleri arasındaki duraklamayı dört saniyeye ayarlayın. Erken kolaylaştırma, negatif dört ila negatif iki milisaniye arasında gerçekleşmelidir. Daha sonra, servikomedüller bileşke üzerinde manyetik stimülasyon kullanarak H-Refleksini koşullandırın.

Bir milisaniyelik adımlarla eksi dokuz ile eksi üç milisaniye arasındaki uyaranlar arası aralıkları kullanın. Bu TMS aralıklarını her denemede her iki konuma birlikte uygulayın ve elde edilen kontrol H-Refleksi ve motor uyarılmış potansiyelleri kaydedin. Karşılaştırılabilir stimülasyon koşullarını sağlamak için kontrol H-Refleksini, koşullandırılmış H-Refleksleri ve kontrol motoru tarafından uyarılan potansiyel için referans olarak kullanın.

Ön ölçüm tamamlandıktan sonra, stimülasyon yoğunluğunu deneğin motor eşiğinin 1,2 katına ayarlayın ve yavaş tekrarlayan TMS müdahalesini uygulayın. Kortikospinal uyarılabilirliğin uzun süreli baskılanmasını sağlamak için birincil motor korteksi bir hertz'de 20 dakika boyunca uyarın. M1 koşullandırmasından sonra bir H-Refleks koşullandırma eğrisi burada görüntülenirken, CMS koşullandırmasından sonra H-Refleks koşullandırma eğrisi burada gösterilmektedir.

Birincil motor korteks üzerinde TMS ile erken kolaylaştırma, negatif üç milisaniyelik uyaran aralıkları etrafında gerçekleşir. CMS koşullandırmasından sonraki erken kolaylaştırmanın, yaklaşık negatif yedi milisaniyelik bir uyaranlar arası aralıkta yaklaşık üç ila dört milisaniye önce gerçekleştiğine dikkat edin. Burada, rTMS müdahalesinden önce ve sonra bir temsili denek için 10 izlemenin ortalamaları gösterilmektedir.

Erken kolaylaştırmayı temsil eden koşullandırılmış H-Reflekslerinin hem M1 hem de CMS koşullandırmasından sonra azaldığı görülebilir. Oysa kontrol H-Refleksleri değişmeden kalır. Ve burada, kontrol H-Refleksinde herhangi bir değişiklik olmaksızın hem M1 hem de CMS'ye bağlı H-Reflekslerinde aynı model azalmasını gösteren iki deneğin ortalaması görüntülenir.

Bir kez ustalaştıktan sonra, bu protokol yaklaşık 90 ila 120 dakika içinde yapılabilir. Bu prosedürü gerçekleştirirken, H-Refleks boyutunu sabit tutmak önemlidir. Bu videoyu izledikten sonra, birincil motor korteks ve servikomedüller kavşak üzerinde koşullandırma uyaranlarının nasıl uygulanacağını iyi anlamış olmalısınız.

Bu, en hızlı kortikospinal bağlantıların aracılık ettiği spinal motor nöronlara sinaptik girişi temsil eden erken kolaylaştırmayı tespit etmek için kullanılır.