Inibição intracortical dentro o córtex Motor primário pode ser modulada, alterando o foco de atenção

O objetivo geral desses dois protocolos de estimulação magnética transcraniana é investigar a atividade de circuitos inibitórios intracorticais dentro do córtex motor primário ou M1 durante a realização de tarefas motoras sob diferentes focos atencionais. Embora muitos estudos tenham estabelecido a vantagem de um foco de atenção externo em comparação com um foco interno, pouco se sabe sobre os mecanismos neurais subjacentes. Apesar do desempenho motor aprimorado, um foco de atenção externo geralmente é acompanhado por uma diminuição da atividade muscular; portanto, especulamos que mecanismos inibitórios possam estar envolvidos.

Os métodos de TMS aplicados, nomeadamente subTMS e SICI, permitem compreender melhor o impacto dos focos atencionais na atividade dos circuitos inibitórios dentro do córtex motor primário. A principal vantagem da técnica de estimulação magnética transcraniana sublimiar é que não há artefato de movimento devido à baixa intensidade de estimulação. Em contraste, o protocolo convencional de pulsos emparelhados utiliza intensidades de estimulação mais elevadas e, portanto, provoca contrações musculares.

No entanto, este método é bem estabelecido e seu impacto sobre os seios GABAérgicos é minuciosamente investigado. Comece posicionando o participante sentado na cadeira de teste e coloque um monitor a um metro à frente dele. Em seguida, posicione o braço esquerdo em uma posição confortável e relaxada sob a mesa, apoiado sobre a perna esquerda.

Coloque o braço direito do sujeito em uma tala personalizada com cinta na posição prona. Alinhe a articulação do dedo com o eixo de rotação do dispositivo feito sob medida. Uma vez encontrada a posição ideal, tire uma foto das posições anteroposterior e medial lateral da tala para utilizar posições comparáveis em cada sessão do experimento.

Inicie alinhando o eixo de rotação do goniômetro e a articulação metacarpofalangeana. Posicione o transdutor de força de forma que permita contrações voluntárias máximas. Em seguida, solicite ao participante que realize três abduções isométricas máximas do dedo indicador, com um intervalo de 30 segundos entre cada contração, e determine o Fmax.

Observe que o participante deve empurrar a alavanca contra o transdutor de força sem qualquer instrução sobre o foco de atenção. Após as contrações máximas, remova o transdutor de força, permitindo que o dedo indicador se mova livremente no plano transversal. Em seguida, encha uma garrafa com água até uma quantidade que represente 30% de Fmax e prenda o peso equivalente a Fmax à corda do dispositivo.

Pedir ao participante que mantenha o dedo na posição-alvo ao contrabalançar o peso, realizando uma abdução do dedo indicador. Solicitar que realizem a tarefa até a falha da tarefa. Pressionar o botão de gravação no software de registro para iniciar a gravação do sinal do goniômetro e aguardar até a falha da tarefa.

Uma vez atingida a falha da tarefa, pressione o botão de parar gravação no software de registro para encerrar a gravação e salvar o sinal do goniômetro no computador. Por fim, remova a mão do participante da tala ortopédica. Comece posicionando os eletrodos bipolares superficiais de cloreto de prata-prata em uma montagem tendão-belo no músculo FDI com uma distância intereletrodos de um centímetro.

Conecte o cabo de EMG ou do músculo FDI e o cabo do goniômetro a um amplificador de EMG e a um conversor AD. Por fim, use os eletrodos de superfície para registrar e medir a atividade muscular em respostas eletrofisiológicas elicita­das pela estimulação cerebral proveniente do músculo FDI. Comece colocando os marcadores refletivos na testa do participante com fita adesiva dupla face.

Utilize uma bobina em forma de oito conectada a um estimulador de EMT para entregar estímulos à área motora contralateral. Em seguida, localize a posição ótima, ou ponto quente, da bobina em relação ao crânio para evocar potenciais motores evocados, PMEs, no músculo ADM (abductor digiti minimi) por meio de um procedimento clássico de mapeamento. Para isso, posicione a bobina aproximadamente 0,5 centímetros anterior ao vértice e sobre a linha média, com o cabo da bobina apontando em um ângulo de 45 graus em direção à testa contralateral.

Habitue o participante aos estímulos de EST iniciando as intensidades abaixo de 25% da saída máxima do estimulador, ou MSO. Em seguida, comece a aumentar a intensidade do estímulo e mova a bobina nas direções medial-lateral e rostro-frontal para localizar o ponto de maior resposta. Uma vez encontrado o ponto de maior resposta, registre a posição ótima com o sistema de neuro-navegação.

Determine o limiar motor ativo, ou AMT, ajustando a intensidade da saída do estimulador. Em seguida, encha uma garrafa com água até o peso que representa 10% de Fmax. Certifique-se de que o participante permaneça em uma posição relaxada e confortável.

Em seguida, encontre a intensidade ideal para provocar a supressão do EMG induzida por TMS sublimiar, reduzindo-a com sucesso em etapas de 2% da MOS a partir do valor de TMA determinado anteriormente. Em seguida, peça aos participantes que realizem alguns ensaios de prática para ajustar a força-alvo. Peça ao participante que realize quatro abduções isométricas separadas do dedo indicador a 10% da Fmáx e registre o sinal de EMG do músculo abdutor do dedo indicador (FDI).

Registre 40 ensaios com e 40 ensaios sem TMS, com ISIs randomizados para cada condição, em ordem contra-balanceada. Utilize a mesma intensidade de estimulação ótima previamente determinada. O início da supressão subTMS no EMG é definido como o momento em que a diferença entre os ensaios com e sem TMS é negativa por pelo menos quatro milissegundos em uma janela de tempo de 20 a 50 milissegundos após o TMS.

Por fim, para realizar a TMS com pulso emparelhado, mova a bobina sobre o ponto quente no M1. Ajuste a intensidade no estimulador, o ISI, em 2,5 milissegundos no intervalo entre os pulsos duplos e únicos da TMS a 0,25 hertz. Por fim, peça ao participante que realize quatro abduções isométricas separadas do dedo indicador a 10% do Fmax e registre o sinal de EMG do FDI. Durante a contração isométrica, registre 20 estímulos de TMS para cada condição em ordem contra-balanceada.

A quantidade de inibição intracortical de curto intervalo é definida como a razão entre o potencial motor evocado (MEP) de pulso único controle e o MEP condicionado de pulso duplo emparelhado. O TTF foi prolongado quando os participantes adotaram um foco de atenção externo em vez de um interno. Como são utilizadas intensidades subliminares, não há contrações musculares induzidas pela estimulação que possam perturbar o desempenho motor.

Os resultados indicaram que a supressão da EMG induzida por subTMS foi imediatamente aumentada ao usar um EF em comparação com um IF. Além disso, ao adotar um EF, os participantes apresentaram maior inibição intracortical de curto intervalo. Isso está plenamente de acordo com os resultados da subTMS e sugere que os neurônios GABAérgicos que compõem os circuitos inibitórios intracorticais são modulados de maneira diferente dentro da M1, conforme o tipo de foco atencional. Uma vez dominado, este protocolo pode ser realizado em aproximadamente 90 minutos se for executado corretamente.

Ao realizar o procedimento de TMS sublimiar, é importante ajustar a intensidade correta de estimulação para obter a supressão da EMG induzida por subTMS no músculo FDI. Para esse fim, é essencial realizar uma média de pelo menos 40 ensaios com estimulação e 40 ensaios sem estimulação. Além dos protocolos de TMS sublimiar e TMS com pulso emparelhado, que medem a inibição intracortical dentro do M1, outros métodos, como a medição da inibição de entorno, podem ser realizados para revelar mecanismos adicionais que possam estar envolvidos no aumento da eficiência da tarefa com foco de atenção externo em comparação com o interno.

Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como aplicar subTMS e TMS com pulso duplo sobre o córtex motor primário. Esses métodos podem ser utilizados para investigar o impacto de diferentes focos atencionais na atividade do córtex motor primário.