Transkraniyal Manyetik Stimülasyonun Elektromiyografi ile Eşleştirilmesiyle Primer Motor Korteks Uyarılabilirliği ve Uyarılabilirlik Modülasyonunun Değerlendirilmesi

Araştırmamız, standartlaştırılmış TMS-EMG protokollerimizin, nöroplastisitenin kararlı ve klinik açıdan anlamlı belirteçleri sağlayabileceğini, nihayetinde nöropsikiyatrik araştırmalarda ve klinik uygulamada güvenilir biyobelirteç olarak potansiyel kullanımlarını destekleyebileceğini araştırmaktadır. Ana zorluklar, literatürdeki metodolojik tutarsızlıklardır; heterojen uyarı parametreleri, EMG protokollerinin sınırlı standartlaştırılması ve küçük örneklem boyutları, deneysel başarılılığı ve tekrarlanabilirliği azaltmaktadır; bu da deneysel başarısızlıkların güvenilirliğini ve tekrarlanabilirliğini azaltır Sonuç -ları. Yapılandırılmış ve kapsamlı protokolün, insan beynindeki nöroplastilite benzeri fenomenleri araştırmak için tekrarlanabilir bir çerçeve sunduğunu, translasyonel araştırmalar ve gelecekteki potansiyel klinik uygulamalar için güçlü temeller sağladığını gösterdik. Protokolümüz, nöroloji navigasyon, doğrulanmış EMG prosedürleri ve optimize edilmiş simülasyon parametrelerini birleştirerek katılımcılar ve oturumlar arasında hassas kod yerleştirmesi, stabil kayıtlar ve güvenilir sonuçlar sağladı.

Gelecekteki araştırmalar, uyarılma modülasyonunun sağlık bireylerini büyük depresif bozukluk gibi nöropsikiyatrik durumları olanlardan güvenilir şekilde ayırıp ayırmadığını, grup spesifik nöroplastislik farklılıklarını, tanısal hassasiyeti ve prognostik değeri incelemeyi incelemelidir. Başlamak için, tıbbi kalitede gümüş veya gümüş klorür elektrotlarını ilgili kontaklara takarak üç elektrot hazırlanır. Kabloları elektrotlarla EMG kartına bağlayın.

Her TMS darbesi için tetikleme sinyalini vermek üzere TMS makinesinden EMG kartına bir kablo bağlayın. Bilgisayar monitörlerinden birinde Bonsai yazılımını açın ve EMG veri toplama betiklerini yükleyin. Veri toplama işlemi için Başlat butonuna tıklayın ve sadece hazır olunca veri toplamaya başlayın.

TMS makinesi ekranının tüm alanlarına kağıt şeritler takın; maksimum uyarım çıkış yüzdesi gösteriliyor, böylece dinlenme motor eşiği ve aktif motor eşik değerlendirmesi sırasında teknisyeni kör edebilirsiniz. Tüm seans boyunca tüm nöronavigasyon bileşenlerini net görmek için tripodlu bir kamerayı konumlandırın. Sonra, bobin kalibrasyon takipçisini ve kalibrasyon kartını TMS bobininin üstüne yerleştirin.

Şimdi, nöronavigasyon sistemi yazılımını başlatın, katılımcı kimlik numarasını girin ve tüm nöronavigasyon bileşenlerini kalibre etmeye başlayın. Katılımcıyı konumlandırdıktan sonra, ilk dorsal interosseous üzerindeki cildi nazikçe ovalamak için su zımpara kağıdı kullanın. Elektrot deri arayüzünü iyileştirmek için.

Bölgeyi alkolle gömülü gazlı bezle durulayın ve aynı işlemi kontralateral dirsek üzerinde tekrarlayın. Deri kuruduktan sonra, kayıt elektrodunu ele yerleştirin ve merkezi kas tendonunun yönünde yaklaşık 2,5 santimetre hizalanarak birinci dorsal interosseous üzerinde hizalanın. Sonra toprak elektrodunu kontralateral dirseğin üzerine yerleştirerek sıfır voltaj referans noktası olarak hizmet eder.

Katılımcının başına ön arka pozisyonda bir yüzme şapkası takın. Başlığı ön taraftaki kaş çizgisi ile hizala, her kulağın sarmal kökü ile kulakları açıkta bırakın. Katılımcıya kulak tıkaçları verin ve nasıl kullanılacağını açıklayın.

Başlık üzerine medial sagital ve inter tragus çizgisi çizerek onların köşedeki kesişim noktasını belirleyin. Tepe noktasından başlayarak, sagittal çizgi boyunca beş santimetre ileri, inter tragus çizgisi boyunca ise beş santimetre sola ölçün ve iki yeni nokta belirgin. Sonra, lateral noktayı medial ön noktaya bağlayan çapraz bir çizgi çizin.

Yan noktadan, çapraz çizgi boyunca antero medial yönde 2,5 santimetre ölçüm ve tahmini motor sıcak noktayı işaretleyin. İlk motor sıcak noktası tahmini etrafında, alternatif test alanları olarak hizmet etmek üzere 0,5 santimetre yarıçaplı dört ek nokta işaretleyin. Sonra, katılımcının başına elastik saç bandını yerleştirin; işaret şeridinin kameraya baktığından ve bandın rahatça oturduğundan emin olun.

İşaret aracı kullanılarak, katılımcının başında nasion, sol ve sağ tragus ve baş şekil noktaları gibi önemli anatomik işaretleri tanımlayın. Bu, sistemin baş ve beyin anatomisine dayalı olarak uyarım hedeflerini hizalamasına ve takip etmesine olanak tanır. TMS bobinini katılımcının saç derisine teğen olarak konumlandırın, sap ise orta sagittal çizgiye 45 derece arka açıya doğru açılmış.

Başlangıç motor hotspot tahmininin üzerinde maksimum uyarı çıkışının %30'unda darbeler iletin. Sonra, uyarma yoğunluğunu maksimum uyarma çıktısının %5 ila %10'u artışlarla artırarak tutarlı bir motor yanıt gözlemlenene kadar. İlk tahmin ve çevresindeki işaretli noktalara tek darbeler göndererek hangi sitenin yüksek genlikli motor uyarı potansiyelleri ve izole ilk dorsal interosseous kasılmalar ürettiğini belirleyin.

Motor hotspot için göz önünde bulundurulan genel bölgeyi kırmızı işaret çizgisi ile vurgulayın. Nöronavigasyon yazılımında, motor hotspot'u tanımlamak için en güvenilir yanıtı veren darbeyi seçin. Dinlenme motor eşiğini (RMT) belirlemek için, bobini tanımlanan motor sıcak noktasına geri yönlendirmek üzere nöronavigasyon sistemini kullanın.

Beş saniye aralıklı 10 tek darbeli uyarım verin ve kontralateral birinci dorsal interosseous'ta en az beş motorlu uyarı potansiyeli üreten minimum maksimum uyarılma çıkışı yüzdesini belirleyin. Önceden tanımlanmış motor sıcak nokta yoğunluğundan başlayarak, uyarı seviyesini %2 adımlarla azaltın, ta ki 10 darbeden beşinden azı kontralateral birinci dorsal interosseous'ta 50 mikrovolt veya daha fazla motor uyarı potansiyeli oluşana kadar. Sonra, maksimum uyarım çıkışını %1 artışla artırın; ta ki 10 darbeden beşi veya daha fazlası kontralateral birinci dorsal interosseous'ta 50 mikrovolt veya daha yüksek yanıt oluşturana kadar.

Dinlenme motor eşiğini tanımlayan maksimum uyarım çıktısının yüzdesini kaydedin. Katılımcıya, işaret tırnağını başparmağın tabanına kuvvetle bastırarak ilk dorsal interosseous kasının maksimum istekliliğini yaratmasını talimatlandırın; böylece sıkı bir daire şekli oluşturulur. Kas kasılması başladıktan yaklaşık iki saniye sonra, Bonsai Script çalıştıran bilgisayarda boşluk tuşuna basarak zaman noktasını kaydedin ve ilk hareket artefaktını önleyin.

Şimdi, katılımcıdan maksimum isteğe bağlı izometrik kasılmanın %10 ile %20'si arasında sub-maksimumal kas kasılması korumasını talep edin. EMG geri bildirimini kullanarak katılımcıyı doğru kasılma seviyesini koruması için izleyin ve yönlendirin. Aktif motor eşiği için, bobini daha önce belirlenen motor sıcak noktaya yönlendirmek üzere nöronavigasyon sistemini kullanın.

Aktif motor eşiğini, hafif isteğe bağlı kasılma sırasında 10 darbeden beşinde motor uyarılan potansiyelleri en az 200 mikrovoltluk çıkaran maksimum uyarılma çıkışının minimum yüzdesi olarak belirleyin. Dinlenme motor eşiği yoğunluğundan, uyarım seviyesini %2 azalma oranında azaltarak 10 darbeden beşinden azı 200 mikrovoltluk bir yanıt üretene kadar. Sonra yoğunluğu %1 adımla artırın, ta ki en az 10 darbeden beşi motorun 200 mikrovolt veya daha fazla uyarı potansiyeline yol açana kadar.

Aktif motor eşiğini tanımlayan maksimum uyarım çıktısının yüzdesini kaydedin. Bobin, nöronavigasyon sistemi kullanılarak tanımlanmış motor hotspot noktasının üzerine doğru konumlandırın. Yüzey EMG elektrotlarının birinci dorsal interosseous üzerinde doğru konumlandırıldığından emin olun ve sinyal kalitesinin minimum gürültü gösterdiğinden emin olun.

TMS cihazına tek darbeli uyarım protokolünü yükleyin. Ve daha önce kaydedilen dinlenme motoru eşik değerini girin. Şimdi, uyarma protokolünü çalıştırmaya başlayın.

Sonra aralıklı theta patlama uyarım protokolünü TMS cihazına yükleyin. Daha önce kaydedilen aktif motor eşiğini girin ve aralıklı teta patlama uyarım protokolünü başlatın. Aralıklı teta patlama uyarım protokolü bittikten hemen sonra, uyarım sonrası aralıkları izlemek için bir kronometre çalıştırın.

Kortikal uyarılma modülasyon protokolünün hemen ardından 0 zamanında, dinlenme motor eşiğinin %120'sini kullanarak tek darbe uyarım protokolünü tekrar uygular. Nöroniyasyonasyon doğruluğunu işaretçiyi nasion'a yerleştirerek ve nöronavigasyon sistemi yazılımında hizalanmayı kontrol ederek doğrulayın. Mekânsal sapmanın beş milimetreden küçük olduğundan emin olun ve ölçülen değeri kaydedin.

Son olarak, son uyarım bloğunu tamamladıktan sonra Bonsai Script'i durdurun ve yazılımda nöronavigasyon oturumunu tamamlayın. Bonsai satın alma oturumundan bir ikili veri dosyası oluşturulduğunu doğrulayın. Başlangıç seansı sırasında aralıklı teta patlama uyarımının ardından motor uyarılan potansiyel genlikte önemli artışlar gözlemlendi.

Ama T30'da değil. Takip sırasında ise T0, T10, T20 ve T30'da motor uyarıldığı potansiyel genlikte önemli artışlar tekrar gözlemlendi. Motor uyarılan potansiyel değişikliklerin T0 seviyesindeki test tekrar testi güvenilirliği orta ila iyi tutarlılık gösterdi ve sınıf içi korelasyon katsayısı 0.67 oldu.