Évaluation non invasive des changements dans la transmission corticomotonuronale chez l'homme

L’objectif global de cette expérience neurophysiologique est d’évaluer les changements de transmission au niveau des synapses corticomotoneuronales chez l’homme après une stimulation magnétique transcrânienne répétitive. La technique de conditionnement H-Reflex peut aider et psychiser les questions dans le domaine des neurosciences, telles que, mieux comprendre les mécanismes de base et les sites de la neuroplasticité. Nous nous sommes particulièrement intéressés à la plasticité qui s’opère entre le tractus corticospinal et le motoneurone, la synapse corticomotoneuronale.

Le principal avantage de cette technique, par rapport à la mesure et aux potentiels composés, est qu’il est possible de mesurer l’entrée synaptique produite par des connexions corticospinales distinctes aux motoneurones spinaux. Il y a au moins deux autres avantages des réflexes H conditionnés par rapport aux potentiels composés. Premièrement, il est possible de détecter les influences des volées corticospinales, même faibles, et deuxièmement, il est possible d’évaluer les effets des volées corticospinales à latence plus longue.

Avant l’expérience, d’abord dépister le sujet pour les risques médicaux de TMS tels que les antécédents de crises d’épilepsie, obtenir un consentement écrit et éclairé et informer le sujet du but de l’expérience. Préparez la peau pour le placement d’électrodes de surface sur le muscle soléaire en vous rasant, en désinfectant avec du propanol et en appliquant une légère abrasion de la peau. Ensuite, placez des électrodes de surface pour mesurer les réponses électrophysiologiques.

Vérifiez les signaux EMG à l’écran, pendant que le sujet effectue la flexion plantaire et la dorsiflexion. Pour le conditionnement H-Reflex, utilisez d’abord du ruban adhésif pour fixer une anode de cinq centimètres sur cinq centimètres sur la face antérieure du genou, juste sous la rotule. Appliquez la stimulation avec des impulsions d’ondes carrées d’une milliseconde et déplacez la cathode sur la fosse poplitée, jusqu’à ce que la position optimale pour la stimulation soit localisée.

Ensuite, placez une électrode autocollante sur la peau et fixez-la en place avec du ruban adhésif. Avant l’expérience, notez d’abord une courbe de recrutement de MD. Calculez les H-Reflex et les ondes M en tant qu’amplitudes EMG de crête à crête en ligne dans le logiciel d’enregistrement.

Ajustez la taille du H-Reflex à 20 % de la M-Wave maximale. Tout d’abord, effectuez la procédure d’étalonnage du système de neuro-navigation. Utilisez une bobine en huit pour stimuler la zone corticale motrice du sujet, controlatérale aux électrodes placées.

Pour trouver le point de stimulation optimal, placez d’abord la bobine à un centimètre devant le sommet. Pointez cette poignée de la bobine vers l’arrière pour évoquer un flux postérieur à antérieur de courant induit au centre de la bobine. Identifiez la position où les potentiels évoqués par le moteur peuvent être évoqués avec une intensité de stimulation minimale.

À ce stade, placez la tête du sujet sur la table et utilisez de la mousse rigide pour éviter tout mouvement. Utilisez un système de navigation TMS guidé par l’image pour surveiller la position de la bobine et de la tête tout au long de l’expérience. Ensuite, fixez la bobine à un support et la tête du sujet à la chaise et fixez la bobine avec des bandes velcro à la tête.

Ensuite, déterminez l’intensité minimale requise pour évoquer des potentiels évoqués par le moteur avec des amplitudes EMG de crête à crête supérieures à 50 microvolts dans six essais consécutifs sur 10. Il s’agit du seuil moteur au repos du sujet. Placez également une bobine magnétique à double cône à la jonction cervicomédullaire pour exciter les axones du tractus corticospinal.

Positionnez la bobine de manière à ce que la première dérivée du courant induit soit dirigée crânienne et que sa position centrale soit sur ou près de l’énium. Pour commencer, veillez d’abord à ce que la taille de la commande H-Reflex reste constante tout au long de l’expérience. Si un écart est détecté, ajustez l’intensité de la stimulation avant l’essai consécutif.

Maintenant, ajustez l’intensité de stimulation de la bobine TMS sur le cortex moteur entre 90 % et 100 % du seuil moteur du sujet. Réglez également l’intensité de la stimulation cervicomédullaire à 100 % de la puissance maximale du stimulateur. Commencez par conditionner le réflexe H avec une stimulation sur le cortex moteur au repos.

Appliquez la TMS et la stimulation des nerfs périphériques en faisant varier le moment entre les deux stimuli pour permettre l’évaluation des changements dans la transmission corticomotoneuronale. Commencez par un intervalle interstimulus de moins cinq millisecondes, ce qui signifie que la stimulation des nerfs périphériques est interdite cinq secondes avant la TMS, puis modifiez cet intervalle par incréments de millisecondes de moins cinq millisecondes à une milliseconde. En fonction de l’intervalle entre les stimulus, le H-Reflex peut être décalé vers l’avant par rapport à la volée descendante où il peut être déplacé vers la droite, de sorte que les voies corticospinales plus lentes peuvent être testées.

Variez l’intervalle au hasard d’un essai à l’autre, afin d’éliminer les biais dus à l’ordre des stimuli et réglez la pause entre les essais de stimulation à quatre secondes. L’animation précoce doit se produire à des intervalles de moins quatre à moins deux millisecondes. Ensuite, conditionnez le réflexe H à l’aide d’une stimulation magnétique sur la jonction cervicomédullaire.

Utilisez des intervalles interstimulus compris entre moins neuf et moins trois millisecondes par pas d’une milliseconde. Appliquez ces intervalles TMS sur les deux emplacements ensemble dans chaque essai et enregistrez le contrôle H-Reflex et les potentiels évoqués du moteur résultants. Utilisez le H-Reflex de contrôle comme référence pour les H-Reflex conditionnés et le potentiel évoqué par moteur de contrôle afin d’assurer des conditions de stimulation comparables.

Une fois la pré-mesure terminée, réglez l’intensité de la stimulation à 1,2 fois le seuil moteur du sujet et appliquez l’intervention TMS lente et répétitive. Stimulez sur le cortex moteur primaire à un hertz pendant 20 minutes pour induire une suppression durable de l’excitabilité corticospinale. Une courbe de conditionnement H-Reflex après le conditionnement M1 est affichée ici, tandis que la courbe de conditionnement H-Reflex après le conditionnement CMS est illustrée ici.

La facilitation précoce avec la TMS sur le cortex moteur primaire se produit autour d’intervalles interstimulus de moins trois millisecondes. Notez que la facilitation précoce après le conditionnement CMS se produit environ trois à quatre millisecondes plus tôt à un intervalle interstimulus d’environ moins sept millisecondes. Ici, les moyennes de 10 traces pour un sujet représentatif avant et après l’intervention rTMS sont affichées.

On peut voir que les réflexes H conditionnés représentant la facilitation précoce, sont réduits après le conditionnement M1 et CMS. Alors que le contrôle H-Reflex reste inchangé. Et ici, la moyenne de deux sujets est affichée montrant la même réduction de motif dans les deux M1 et conditionnés par CMS aux réflexes H sans aucun changement dans le contrôle H-Reflex.

Une fois maîtrisé, ce protocole peut être réalisé en 90 à 120 minutes environ. Lors de l’exécution de cette procédure, il est important de maintenir la taille du H-Reflex constante. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon d’appliquer des stimuli de conditionnement sur le cortex moteur primaire et la jonction cervicomédullaire.

Ceci est utilisé pour détecter la facilitation précoce, qui représente l’entrée synaptique aux motoneurones spinaux médiée par les connexions corticospinales les plus rapides.