TMS jako biologický marker neuroplasticity

Afázie je porucha řeči, která se může objevit po mrtvici (nebo jiném poranění mozku). Osoba s afázií může mít potíže s mluvením, porozuměním řeči, čtením, psaním nebo jakoukoli kombinací těchto příznaků. Přes pokroky v chápání jazykových systémů a funkční neuroplasticity po poranění mozku zůstávají přesné prediktory zotavení afázie po mrtvici nepolapitelné. Aby bylo možné lépe porozumět, předvídat a zlepšit zlepšení řeči po mrtvici, je zásadní potřeba vyvinout nástroje, které dokážou posoudit vliv neuroplasticity na zotavení.

Transkraniální magnetická stimulace (TMS) je neinvazivní nástroj pro stimulaci mozku, který se používá k predikci neuroplastické kapacity mozku hodnocením fyziologických reakcí pozorovaných bezprostředně po podání TMS. Navíc se ukázalo, že rozdíl ve fyziologické odpovědi na TMS je ovlivněn polymorfismem v genu kódujícím neurotrofický faktor odvozený z mozku (BDNF). Současný projekt zkoumá myšlenku, že protože nervové mechanismy plasticity jsou základními determinanty jak zotavení po poranění mozku, tak fyziologické odpovědi na TMS, mohla by být magnetická stimulace mozku použita jako indikátor schopnosti klinicky relevantní neuroplasticity a potenciálně jako prediktor zotavení z deficitů po mozkové příhodě, jako je afázie

Cílem tohoto protokolu je 1) prozkoumat užitečnost stimulace theta burst (TBS), což je typ transkraniální magnetické stimulace (TMS), jako nástroje pro hodnocení neuroplasticity v jazykovém systému u pacientů s afázií v důsledku cévní mozkové příhody, 2) a posoudit užitečnost TBS jako biomarkeru a prediktoru funkčního zotavení u pacientů s afázií.

Tento protokol bude zahrnovat dva samostatné, ale související experimenty. V prvním experimentu vědci aplikují TBS na oblasti mozku, které řídí jazykové funkce u afázických pacientů, aby zjistili, zda můžeme vyvolat přechodné zlepšení schopnosti pojmenovávat. Použijí statistický model, který vyvinuli, ke kategorizaci pacientů s vysokou nebo nízkou plasticitou. Vyšetřovatelé určí, zda toto rozlišení předpovídá, u kterých pacientů je pravděpodobné, že budou mít větší změny jazykového výkonu vyvolané TBS. Ve druhém experimentu u stejných pacientů vědci aplikují TBS na motorickou kůru, aby vyvolali změny v motorických evokovaných potenciálech (MEPs). S použitím stejného modelu k vytvoření odpovídajících skupin předpovídáme, že poslanci EP budou více oslabeni ve skupinách s vysokou plasticitou ve srovnání se skupinou s nízkou plasticitou.