מדידת ושינוי פונקציונלית מסלולים עצביים ספציפיים במערכת המנוע האנושי עם גירוי מגנטי Transcranial

טכניקה זו מספקת תובנה כיצד מעגלי המוח מהשתבשים, בהפרעות פסיכיאטריות ונוירולוגיות. ואיך אנחנו יכולים לתפעל את פעילות המוח כדי לתקן את המעגלים הלא מתפקדים האלה כדי לשפר את ההתנהגות. על ידי הפעלה ועיכוב ישירים של רגשנות המוח ומעגלים חשמליים, טכניקה זו מאפשרת מעבר של מיקוד נוירו-מדעי מהתבוננות לסיבתיות, ומספקת הבנה עמוקה יותר של המוח וההתנהגות.

גירוי מוחי לא פולשני יכול לשמש הן כדי להעריך ולטפל בהפרעות נוירולוגיות רבות והוא יכול לעזור לשפר אבחנות וטיפולים, בהתבסס על מודלים מתוחכמים יותר של קשרים התנהגות המוח. שיטה זו יכולה לא רק לנטרל דפוסי קישוריות משתנים במערכת המוטורית, אלא גם ברשתות קוגניטיביות הקשורות להזדקנות פיזיולוגית, הפרעות פסיכיאטריות ונוירולוגיות. לאחר סינון המשתתפים ביד ימין והתוויות נגד ל- TMS ו- MRI, הודע לכל משתתף על יעדי המחקר, נהליו והסיכונים שאושרו על ידי ועדת הבדיקה המוסדית המקומית ונוקט הסכמה בכתב.

למיקום האלקטרודות EMG, יש את המשתתף לשבת בנוחות בכיסא הניסיוני, עם שתי הזרועות נתמך בתנוחה רגועה ולספק מנוחת סנטר כדי לשמור על תנועת הראש למינימום במהלך הגירוי. השתמש שוחק מתון כדי לנקות את העור על שריר העניין. באמצעות סידור אלקטרודה של גיד בטן, מניחים אלקטרודה אחת חד פעמית כסף כלוריד כסף על שריר הבטן, ועוד על ציון דרך גרמי סמוך כאתר התייחסות על שתי הידיים של המשתתף.

לאחר מכן לחבר אלקטרודה הקרקע לתהליך חרט הבעלים, ולאחר מכן לבדוק בין כל אלקטרודה בעור כדי לאשר מגע מלא. הצבת סרט הדבקה על פני השטח של האלקטרודה כדי לשפר את מגע פני העור לפי הצורך. לפני הפגישה TMS, להעלות את המשתתפים סריקת MRI מבנית למערכת ניווט עצבי.

בתוך הסריקה, מניחים סמן מסלול ליד ידית ציון הדרך האנטומי המתאים M-One. ב gyrus precentral שמאל 45 מעלות מן הקו הסגיטלי באמצע, וכ בניצב אל סולקוס המרכזי. להקליט ולנקוב בשם ציון הדרך האנטומי, עם מערכת הניווט הנוירו, ולמקם סמן מסלול שני מעל האזור הלא מוטורי של עניין.

לאחר מכן הקליטו ותנו שם למיקום השני במערכת הניווט הנוירו-עצבית. ראשית, כייל כל סליל TMS עם בלוק הכיול והצב את גשש הראש בצורה מאובטחת על ראש המשתתף כך שהמעקב יהיה בתצוגה לאורך כל תקופת הניסוי. רשום במשותף את ציוני הדרך האנטומיים על ראש המשתתפים, למערכת הניווט הנוירו-.

כדי לוקליזציה וסף עם סליל 2, תחילה למקם את מרכז סליל מעל מיקום היעד M-One, כדי לגרום לכיוון זרם אחורי-anterior במוח. כדי למצוא את המיקום האופטימלי להפעלה של שריר היעד, לספק פולסים M-One ב 30% של המכונות תפוקה מקסימלית ממריץ, ולבחון אם הגירוי נמסר מייצר עווית שריר. לקבוע את משרעת הפוטנציאל המוטורי נרשם עם אלקטרודות EMG מפעילות השריר המוצגת על ידי מערכת רכישת הנתונים.

אם לא נצפה פוטנציאל מוטורי או עווית שרירים נראית לעין, המשך להגדיל את תפוקת הגירוי במרווחים של 5%. כאשר נצפתה תגובה, הנמיך את העוצמה בצורה צעדית לעוצמה הנמוכה ביותר, המייצרת לפחות חמש מתוך 10 תגובות פוטנציאליות מוטוריות עם משרעת של לפחות 50 מיקרו וולט, בעוד המשתתף הוא abreast כדי לקבוע את סף המנוע מנוחה. כדי לוקליזציה וסף עם סליל M-One, השתמש בסליל M-One כדי לקבוע את מיקום הגירוי האופטימלי.

לקבוע את עוצמת הגירוי הנמוכה ביותר הדרושה כדי ליצור פוטנציאל מוטורי של לפחות מילי-וולט אחד, בחמישה מתוך 10 ניסויים בשריר היד היעד, כאשר השריר רגוע לחלוטין. לאחר מכן סמן והקליט את המיקום של סליל M-One, בתוך מערכת הניווט העצבי. עבור TMS של אתר כפול כאשר המשתתף נמצא במצב מנוחה, חבר את סלילי הדמות בעלת שמונה הצורות לשני ממריצי TMS בודדים.

לספק את גירויי הבדיקה על M-One עם סליל M-One, ולספק את גירויים מיזוג לאזור השני של עניין עם סליל 2. לקבוע את אחוז עוצמת פלט ממריץ מקסימלית עבור גירוי מיזוג עבור סליל 2 כפי שהודגם. עבור גירוי הבדיקה, השתמש בעוצמה שנקבעה בעבר שמעוררת משרעת פוטנציאלית מוטורית של כמילי-וולט בשריר היד הקלה הממוקד, וקבע את מרווח הזמן המדויק בין ההתניה לגירויי הבדיקה.

מקם את סליל M-One מעל M-1 השמאלי וסליל עמדה 2 על פני התחום השני של עניין. לספק את גירויי הבדיקה לבד ניסויים עם סליל M-One. עבור ניסויי הדופק הזוגיים, ספק את גירויי ההתניה עם סליל 2 ואחריו גירויי הבדיקה לסליל M-One במרווח הזמן הבין-מערכתי קבוע מראש, באמצעות סריקת רכישת נתונים של ארבע שניות עבור כל ניסיון, ולאחר מכן מרווח זמן אחד שני בין ניסויים.

כדי להעביר את התוכנית לפולסים של TMS, השתמש בלחצן הגורם המפעיל במחשב TMS עבור תוכנת הבקרה שסופקה, או השתמש בקובץ ה- Script של הקידוד המותאם אישית מהבקר החיצוני. בשיטה שתוארה קודם לכן, בחנו את האינטראקציות התפקודיות בין אזורים קליפתיים שונים המחוברים ל-M-One, אך בשלב ההכנה של משימה שפעילה את הרשת. כדי לספק זוגות חוזרים ונשנים של פולסים מונופאזים לשני אזורים קליפתיים שונים על פני תקופות קצרות באמצעות סקריפט קידוד בהתאמה אישית, ליצור 100 זוגות של גירויים ב 0.2 הרץ במשך 8.3 דקות לכל גירוי.

עבור רו"ח ניסיוני למצב M-One, לספק את הדופק הראשון של כל זוג גירויים על פני האזור הלא מוטורי עם סליל 2, לפני אספקת הדופק השני מעל M-1 עם סליל M-One, עם מרווח interstimulus של חמש אלפיות השנייה. עוצמת הדופק עבור שני סלילים, יש לקבוע בעבר במהלך סף לוקליזציה. לאחר קבלת מדידות קורטיקוספינל בסיסיות עם סליל M-One, השג מדידות קורטיקוספינל עם סליל M-One בזמנים שונים לאחר רו"ח, כדי לבחון את מהלך הזמן של השפעת TMS המושרה על רגש המוח.

כאן גודלה של תגובה פוטנציאלית מוטורית ייצוגית עורר בשריר הבין-עירוני הגבי הראשון על ידי TMS לבדיקה ללא תנאי, או גירוי מותנה מקליפת המוח הקודקודית האחורית, בזמן שהמשתתף היה במנוחה, או תכנן פעולת אחיזה מכוונת לאובייקט כפי שמוצג. במנוחה, קליפת המוח הקודקודית האחורית מפעילה השפעה מעכבת על M-one ipsilateral, כפי שמוצג על ידי הירידה משרעת MEP, potentiated על ידי גירוי מיזוג תת סף מועבר על PPC, חמש אלפיות שנייה לפני גירוי בדיקת סף סופר על M-One. במהלך הכנת פעולת אחיזה, כונן מעכב נטו זה במנוחה מקליפת המוח הקודקודית האחורית, לעבור להקלה.

נורמליזציה של משרעת פוטנציאלית מוטורית לבדיקת גירויים לבד ניסויים עבור כל מצב, ותכנון כיחס משרעת פוטנציאלית מוטורית לחשוף כי האינטראקציה האחורית קליפת המוח הקודקודית M-One התאפשרה ממנוחה, בעת תכנון אובייקט מכוון אחיזה. בניתוח זה, ניתן לראות את השינויים משרעת פוטנציאלית מוטורית במהלך ניהול פרוטוקול רו"ח. משרעת פוטנציאלית מוטורית הנגרמת על ידי גירוי מזווג של קליפת המוח הקודקודית האחורית ו- M-One, גדלה בהדרגה עם הזמן במהלך פרוטוקול הגירוי, מה שמרמז על השפעות פלסטיות ברמה של חיבור קודקוד-מוטורי, נוירונים קורטיקוספינליים M-One או שניהם.

גודל משרעת פוטנציאלית מוטורית עלה 10 דקות לאחר פרוטוקול רו"ח, מה שמרמז כי עצבנות מוטורית לאחר ההשפעות נגרמו לאחר הממשל של זוגות חוזרים ונשנים של גירויים קליפתיים על קליפת המוח הקודקודית האחורית ואת M-One. פרוטוקול זה יכול להיות מיושם על אזורים אחרים במוח או להשתמש בשילוב עם הדמיה מוחית כדי ללמוד קישוריות קליפת המוח והשפעתו על קוגניציה, תפיסה חושית ומצב רוח. סטנדרטיזציה של פרוטוקולי ראייה כפולים אלה תאפשר שיפורים בתכנון הניסוי ואופטימיזציה של טיפולים ממוקדים.

הפחתת תחלואה וליקויים בהפרעות נוירולוגיות ופסיכיאטריות.