آثار Transcranial التحفيز التيار المتردد في القشرة الحركية الأولية بنهج موحد على الإنترنت مع التحفيز المغناطيسي Transcranial

الهدف العام من هذا الإجراء هو تقييم تعديل التأثيرات المستمرة لتحفيز التيار المتردد عبر الجمجمة عن طريق تحفيز المسار المغناطيسي عبر الجمجمة أحادي المسار في نهج مشترك جديد عبر الإنترنت. التحفيز الكهربائي عبر الجمجمة هو تقنية معدلة عصبية تؤثر على الحالات العصبية من خلال شكل موجة تيار مختلفة. يستخدم بشكل شائع في علم الأعصاب للتحقيق في وظائف الدماغ الحركية والمعرفية.

الأساليب الأكثر استخداما على التحفيز الحالي المباشر والضوضاء العشوائية وتحفيز التيار المتردد ، والتي تكون قادرة على إحداث تغييرات في نشاط الخلايا العصبية. داخل وخارج الخلايا العصبية ، مما تسبب في تغيير إمكانات الغشاء المريح وبالتالي تعديل الكفاءة المشبكية العصبية. تسمح لنا TACS بتقديم إمكانات تذبذب خارجية جيبية في نطاق تردد محدد.

عن طريق إحداث ما يسمى بتأثير الاحتباس على النشاط التذبذبي الداخلي. نقدم هنا طريقة جديدة تجمع بين TACS و CMS أحادي المسار أثناء التحفيز المستمر للقشرة الحركية الأولية. تسمح لنا هذه الطريقة باختبار تأثيرات تحفيز التيار المتردد عبر الإنترنت على القشرة الحركية الأولية عن طريق نبضة واحدة من الجهد المحكي المستحث TMS.

سنعرض مجموعة كاملة من المعدات اللازمة لتشغيل بروتوكول TACS-TMS المشترك عبر الإنترنت عن طريق تحفيز القشرة الحركية الأولية. تتضمن قائمة المعدات جهاز تحفيز كهربائي يمكنه توليد تيارا كهربائيا متناوبا ، على سبيل المثال BrainStim. متصلة بأقطاب إسفنجية مبللة بمحلول ملحي بحجم خمسة إلى سبعة سنتيمترات.

من أجل تقليل الإحساس بالجلد ، يتم تشبع الأقطاب الكهربائية تماما بالمحلول الملحي للحفاظ على مقاومة أقل من 10 كيلو أوم طوال جلسة التحفيز بأكملها. يتم وضع القطب المستهدف فوق فروة الرأس المقابلة للنقطة الساخنة لقشرة المحرك الأساسية باستخدام أحزمة مرنة محددة بينما يتم وضع القطب المرجعي فوق الكتف المماثل باستخدام شريط لاصق في ما يسمى بالمونتاج أحادي القطب. في البشر ، تعكس التذبذبات في الترددات المختلفة سلوكا مختلفا وعمليات معرفية تكمن وراء حالات مختلفة من نشاط الشبكة العصبية.

كما يتم قياسه عادة عن طريق تصوير الدماغ أو عن طريق تصوير الدماغ المغناطيسي. تتراوح التذبذبات في الدماغ البشري من التذبذبات البطيئة للغاية إلى التذبذبات فائقة السرعة. عادة ما تكون موجودة في وقت واحد ويمكن أن تعدل وتتفاعل مع بعضها البعض.

ومع ذلك ، فإن العلاقة بين النشاط التذبذبي وعمليات الدماغ قد تم تأسيسها دائما من خلال الأساليب الترابطية. لذلك ، فإن مسألة ما إذا كانت تذبذبات الدماغ تعكس بشكل مباشر آلية أساسية في معالجة المعلومات القشرية ، أو مجرد ظاهرة عرضية لا تزال دون حل. باستخدام TACS ، يمكننا تعديل تذبذبات الدماغ سببيا بطريقة محددة التردد ، وبالتالي التأثير على النشاط العصبي الفسيولوجي المرتبط بحالة الراحة والعمليات الإدراكية والمعرفية.

لإعداد بروتوكول TCS باستخدام جهاز BrainStim ، تحقق أولا من حالة البطارية. ثم يتم التلاعب بمعلمات التحفيز بواسطة برنامجنا الخاص. التردد والمدة وشكل التيار.

ونقلها إلى الجهاز عن طريق اتصال Bluetooth. باستخدام البرنامج ، افتح جلسة جديدة وقم بإدارة بروتوكول أو تحفيز جديد. على سبيل المثال ، سيتم تسمية البروتوكول باسم Beta.

اضبط تردد التحفيز في حالتنا سيكون 20 هرتز ، وقم بضبط شكل الموجة على أنه جيبي ، واضبط المدة الإجمالية لبروتوكول التحفيز ، على سبيل المثال 600 ثانية. أخيرا ، اضبط شدة التحفيز على 1 مللي أمبير بينما يتم ضبط الإزاحة والتلاشي والتلاشي والتلاشي على الصفر. ثم عند تنشيط وظيفة Bluetooth على الجهاز ، قم بتحميل البروتوكول من البرنامج إلى المحفز.

ثم تابع بالتحقق مما إذا كان البروتوكول قد تم نقله بنجاح إلى الجهاز. انتقل الآن إلى جزء TMS. المركز الأول أقطاب كهربائية لمخطط كهربية العضل السطحي لقياس إمكانات قفل المحرك بواسطة TMS النبضة الواحدة.

نظف الجلد باستخدام مقشر تنظيف تحت جميع الأقطاب الكهربائية لتحقيق مقاومة جلدية منخفضة ، أقل من 10 كيلو أوم. هنا أخذنا أول عضلة ظهرية واستخدمنا واستخدمنا مونتاج وتر البطن ثنائي القطب. ضع قطبا كهربائيا نشطا على العضلات ، وقطب مرجعي على العظام ، وسنتيمترين بعيدين ، والقطب الأرضي بالقرب من الذراع.

يتم قياس إمكانات قفل المحرك بواسطة أقطاب أرجنتوم ، كلوريد أرجنتوم المتصلة بمكبر الصوت BrainAmp DC بواسطة صندوق موصل. نحن نستخدم نظام الملاحة TMS بدون إطار LocalEye TMS navigator لتحقيق الوضع المناسب لملف TMS. أولا نضع مستشعرات التتبع في مقدمة المشارك.

لتحفيز TMS ، نستخدم محفزا مغناطيسيا في نظام ثنائي الطور وملف تحفيز أحمر متأرجح على شكل حرف H 75 ملم. ثم باستخدام فيديو التصوير بالرنين المغناطيسي الهيكلي T-one للمشارك ، وقم بإجراء رسم توضيحي حالي لرأس المشارك في نموذج رأس التصوير بالرنين المغناطيسي ثلاثي الأبعاد بواسطة نظام الملاحة. بعد ذلك ، ضع الملف بدقة فوق منطقة المحرك الأساسية للرأس ، ما يسمى بمنطقة مقبض المحرك.

ثم ابدأ في اختبار إمكانات قفل محرك TMS أحادية التمرير. بمجرد العثور على نقطة ساخنة مثالية للتمثيل القشري لنموذج اليد المدروسة ، يتم وضع هذا الموقع لوضع القطب الكهربائي المستهدف اللاحق ل TCS. اضبط بعناية الشريط المطاطي الأول على الرأس فيما يتعلق بموضع مركز الرأس.

ثم خذ موضع القطب المستهدف مع الشريط الثاني. بمجرد وضع أقطاب TCS على كل من الجمجمة والكتف المماثل ، تابع توصيلها بالمحفز. قبل بدء جلسة التحفيز ، تأكد من توسيط موضع القطب المستهدف فوق النقطة الساخنة المحددة عن طريق الفحص البصري.

ثم ضع ملف TMS فوق أقطاب TCS عن طريق إعادة ضبط الشدة والاتجاه باستخدام التنقل العصبي للعثور على النقطة الساخنة مرة أخرى. في هذه المرحلة ، طريقة عتبة نموذج الراحة لهذا المونتاج الجديد المدمج TCS-TMS من خلال مراعاة سمك القطب المستهدف. اضبط شدة التحفيز على طول التجربة عند 110٪ من عتبة حركية الراحة.

أظهرت معظم دراسات TCS آثارا بارزة عبر الإنترنت ، وفي الوقت نفسه ، لا يوجد حتى الآن دليل واضح حول الآثار طويلة الأمد ل TCS بعد التوقف عن التحفيز. أظهرت دراسات قليلة فقط في الأدبيات آثارا لاحقة ضعيفة وغير واضحة فيما يتعلق بأولئك الذين استخدموا TCS عبر الإنترنت. أدلة EG ليست واضحة حول الآثار اللاحقة ل TCS أيضا.

في الجسم الحي ، تبين أن الارتفاع في النشاط متزامن مع ترددات القيادة المختلفة ، مما يشير إلى أن إطلاق الخلايا العصبية يمكن أن يتم إحباطه بواسطة المجالات المطبقة كهربائيا. وبالتالي ، في النماذج الحيوانية ، فإن TCS الجيبية الضعيفة تحبس التردد المفرغ للنبض القشري العصبي الواسع الانتشار. في البشر أظهرت الأدلة الحديثة أن TCS عبر الإنترنت يمكن أن يحفز تأثير التثبيت على توقيع EG.

ومع ذلك ، لا يزال نهج TCS EG مشكوكا فيه ، أولا بسبب القطع الأثرية التي يسببها التيار المتردد وثانيا لأنه من غير الممكن عمليا التقاط إشارة EG مباشرة للمنطقة المحفزة. يسمح مونتاج TCS-TMS المدمج هذا بملاحظة تأثيرات TCS الخاصة بالتردد عبر الإنترنت على ناتج العمود الفقري القشري باستخدام TMS أحادي التمرير للقشرة الحركية الأولية كمسبار. وبالتالي ، ابدأ بروتوكول التحفيز الكهربائي 20 هرتز أثناء تقديم نبضات TMS مفردة عبر الإنترنت تتخللها فترات عشوائية ، من ثلاث إلى خمس ثوان.

على سبيل المثال ، يمكننا إظهار زيادة السعات المحتملة لقفل المحرك أثناء TCS 20 هرتز عبر الإنترنت فيما يتعلق ب 10 هرتز أو التحفيز الوهمي. في هذه الصورة ، يمكنك رؤية مثال على التصميم التجريبي حيث يتم وضع ملف TMS فوق قطب TCS المستهدف. يتم وضع هذه التجربة للأقطاب الكهربائية الحمراء المستهدفة على القشرة الحركية اليسرى والقشرة الجدارية اليمنى.

يتم وضع القطب المرجعي الأزرق على خط الوسط المقابل لموضع PZ لنظام EG الدولي 1020. يتم تثبيت الملف على القطب الإسفنجي الموجود فوق القشرة الحركية اليسرى. القشرة الحركية البشرية التي يتم تناولها لها نشاط عند حوالي 20 هرتز.

قدم المتعاونون المتكررون دليلا حاسما على نشاط 20 هرتز أثناء الراحة لدى البشر من خلال إظهار الزيادة عبر الإنترنت في استثارة القشرة الشوكية أثناء تطبيق التحفيز عند 20 هرتز. على الرسم البياني ، يمثل المحور Y متوسط سعة MEP كما تم قياسه بواسطة نبضة TMS المفردة أثناء استمرار تحفيز TCS. يمثل المحور X ترددات تحفيز مختلفة.

فقط TCS الذي يتم تسليمه عند 20 هرتز على القشرة الحركية زاد من الناتج القشري الشوكي. في حين أنه لم يكن هناك تأثير للتحفيز على الترددات الأخرى أو التحفيز الآخر للقشرة الجدارية. كان هذا أول دليل على تأثير TCS الخاص بالتردد عبر الإنترنت على القشرة الحركية المقاسة بواسطة نهج TACS و TMS المشترك.

يكمن الأساس المنطقي للجمع بين استخدام TMS و TACS في المعلومات المختلفة التي ينقلونها. من خلال تسجيل الإمكانات المحركية المستحثة على اليد المقابلة للقشرة الحركية الأولية ، يمكننا التحقق من التأثيرات الخالية من القطع الأثرية ل TCS المستمر. يتيح لنا ذلك مراقبة التغيرات في الاستثارة القشرية بدقة بواسطة الإمكانات التي يتم استثارتها بالحركة أثناء التحفيز الكهربائي الذي يتم تسليمه بترددات مختلفة بطريقة خالية من القطع الأثرية.

يمكن استخدام هذا النهج الجديد لاختبار التأثير عبر الإنترنت لأي أشكال أخرى من التحفيز الكهربائي عبر الجمجمة.