Neurofyziologie prostorové inhibice v lidské motorické kůře

Cíle:

Účelem tohoto protokolu je zlepšit porozumění neurofyziologickým mechanismům, které jsou základem fenoménu inhibice obklopujícího prostoru v lidské motorické kůře. Je známo, že pacienti s fokální dystonií ruky mají abnormální inhibici motorického okolí. Fyziologie tohoto jevu však stále zůstává nejasná. 3 dílčí studie navržené v rámci tohoto protokolu budou integrovat několik neurofyziologických technik k prozkoumání různých aspektů inhibice motorického okolí. Cíle dílčí studie 1 jsou (a) identifikovat EEG korelát motorického SI (b) určit vztah mezi krátkodobou intrakortikální inhibicí (SICI) a SI, které jsou obě ohroženy u pacientů s FHD a (c) určit, zda existuje oscilační frekvenční pásmo, které je relevantní pro SI. Výsledky této dílčí studie vrhnou světlo na inhibiční mechanismy, které jsou pro motorickou SI kritické. Dílčí studie 2 je zaměřena na stanovení vlivu parietálního podmínění na inhibici motorického okolí. Pokud kondicionování parietálního kortexu zvyšuje SI, můžeme dojít k závěru, že parietomotorická inhibiční síť může být zapojena do motorického SI a že tato síť by mohla být ovlivněna u fokální dystonie ruky. Dílčí studie 3 bude zkoumat SI během různých motorických úkolů.

Studijní populace:

Celkem hodláme studovat až 95 zdravých dobrovolníků. Do dílčí studie 1 bude přijato až 30 účastníků, do dílčí studie 2 35 a do dílčí studie 3 30 účastníků.

Design:

Dílčí studie 1: Toto bude průzkumná studie. Účastníci provedou úkol pohybu ukazováčkem na základě sluchového podnětu a motorické evokované potenciály budou vyvolány stimulací motorického aktivního bodu okolního svalu pomocí transkraniální magnetické stimulace (TMS). EEG bude zaznamenáván nepřetržitě. Jednotlivé nebo párové pulzy TMS (s postero-anteriorním nebo anterop-posteriorním proudem) budou vydávány buď v době, kdy je subjekt v klidu, nebo na začátku pohybu. Potenciály vyvolané TMS (TEP) budou získány časově uzamčeným průměrováním všech pokusů v každém stavu. Amplitudy různých vrcholů TEP budou porovnány za podmínek, které mohou korelovat se stupněm SI nebo SICI. Budou tak identifikovány komponenty TEP, které jsou pro SI motoru nejrelevantnější.

Dílčí studie 2: Toto bude studie založená na hypotézách. Naší primární hypotézou je, že parietální kondicionování ovlivní motorický SI u zdravých dobrovolníků. Účastníci provedou úkol pohybového ukazováčku na základě sluchového podnětu a motorické evokované potenciály budou vyvolány stimulací motorického aktivního bodu okolního svalu pomocí transkraniální magnetické stimulace. Dvě cívky, jedna umístěná nad motorickou kůrou a druhá nad inhibiční oblastí dolního parietálního laloku, budou dodávat pulzy TMS v pevném intervalu mezi stimuly. Pulzy budou vydávány buď v době, kdy je subjekt v klidu, nebo při zahájení pohybu. Poměr průměrné amplitudy MEP získané s parietálním kondicionováním k amplitudě získané se samotnou stimulací motorické kůry na začátku pohybu odhalí jakýkoli parietomotorický vliv na SI.

Dílčí studie 3: Toto bude průzkumná studie. Účastníci budou požádáni, aby provedli různé motorické úkoly, jako je aktivace vnitřního svalu ruky na různých úrovních aktivace, sekvenční aktivace svalů nebo složitější úkoly, jako je psaní. Jednotlivé pulsy TMS budou dodány do primární motorické kůry v klidu, na začátku motorických úkolů nebo během motorických úkolů. Poslanci budou měřeni v aktivních a okolních svalech. Poměry amplitud MEP během různých úrovní aktivace v aktivních a okolních svalech odhalí

modulace SI během těchto úloh.

Výsledná opatření:

Pro dílčí studii 1 budou našimi výslednými měřítky (1) amplitudy různých vrcholů TEP (2) stupeň prostorové inhibice a krátkodobá intrakortikální inhibice (3) korelace mezi nimi a relevantními vrcholovými amplitudami (4) výkon a kortikokortikální koherence v různých frekvenčních pásmech.

Amplituda MEP bude primárním výstupním měřítkem v dílčí studii 2 a 3.