Metody iTBS a excitabilita motorické kůry

rTMS je metoda neinvazivní neuromodulace. Ačkoli se TMS (transkraniální magnetická stimulace) široce používá jako výzkumná metoda k lepšímu pochopení neurofyziologie mozku, ukázalo se, že protokoly rTMS jsou klinicky přínosné pro pacienty trpící neurologickými poruchami, jako je Parkinsonova choroba a mozková mrtvice, stejně jako psychiatrickými onemocněními, jako jsou např. Deprese. V říjnu 2008 FDA schválila 10 Hertz (Hz) stimulaci dorzolaterálního prefrontálního kortexu (DLPFC) pro pacienty s depresí rezistentní na léky. Typická doba trvání jedné rTMS léčby deprese trvá asi 30 minut, ale musí se opakovat denně po dobu několika týdnů. Rozhodnutí použít stimulaci DLPFC bylo částečně způsobeno zobrazovacími studiemi, které naznačovaly, že pacienti s depresí měli sníženou aktivitu v této oblasti. rTMS by tedy mohla být použita ke zvrácení těchto behaviorálních účinků deprese zvýšením aktivity v DLPFC. Tradičně se stimulace 5 Hertz (Hz) a vzestupná ukázala jako excitační, zatímco stimulace 0,2-1 Hertz (Hz) měla inhibiční účinky na kůru. Ačkoli se tyto parametry zdají být účinné, vývoj nových metod rTMS se stále zkoumá.

Theta burst stimulation (TBS) je metoda s potenciálem poskytovat excitační nebo inhibiční účinky na kůru, která je stejně výkonná jako tradiční metody rTMS, ale účinnější z hlediska trvání a požadované intenzity. Důkazy z předchozích studií, které se zabývaly výbuchem theta jako léčbou deprese, zdůraznily důležitost vývoje této metody. Jedna studie ukázala, že stimulace theta-burst přes dorzomediální prefrontální kůru (DMPFC) po dobu pouhých 6 minut může mít srovnatelné antidepresivní účinky jako tradiční 10Hz stimulace po dobu 30 minut. Účinky stimulace výbuchem theta byly poprvé empiricky testovány na lidské motorické kůře Huangem et al. 2005. Účinky stimulace (80 % aktivního motorického prahu) na motorickou kůru byly měřeny před a po léčbě elektromyografickými (EMG) záznamy motorických evokovaných potenciálů (MEP) na malém kontralaterálním svalu ruky v reakci na jednotlivé pulzy TMS. Dva protokoly ukázaly změny v excitabilitě kortikospinálního traktu, včetně cTBS definovaného jako tři burst stimuly při 50 Hz s 20 ms mezi stimuly opakujícími se každých 200 ms při 5 Hz a iTBS definované jako 2s sled TBS opakovaný každých 10 sekund. Ačkoli oba protokoly dodávají celkem 600 pulzů, protokoly cTBS trvají 40 sekund, zatímco protokol iTBS trvá 190 sekund. Huang a kol. 2005 určil, že cTBS nad motorickou kůrou snižoval excitabilitu, zatímco iTBS zvýšil excitabilitu, která byla přítomna hodinu po léčbě.

Excitabilita motorického kortexu může být modulována odlišně v závislosti na typu použitého protokolu stimulace výbuchem theta. iTBS byl původně popsán Huangem et al. 2005, což má za následek excitační účinky (jako LTP) na kůru. Gamboa a kol. 2010 později toto zjištění potvrdilo, ale ukázalo se, že při zdvojnásobení protokolu došlo ke snížení excitability (podobné LTD). Oba tyto protokoly mají být replikovány a navíc 2 nové protokoly. Aby bylo možné prozkoumat, jak se kortikální excitabilita mění jako funkce protokolu, budou MEP zaznamenávány pomocí EMG na svalu ruky kontralaterálně ke stimulované kůře. Základní MEP budou podrobeni předběžnému ošetření, po kterém bude následovat jeden ze čtyř protokolů theta burst, nebo falešné ošetření. Protokoly Theta burst se podávají každému účastníkovi v náhodném pořadí. Po podání theta vzplanutí bude shromážděno 20 poslanců EP v 0, 10, 20, 30, 40, 50 a 60 minutách.

Specifický cíl 1: Stanovit účinky podobné dlouhodobé potenciaci (LTP) a dlouhodobé depresi (LTD) čtyř různých protokolů stimulace výbuchem theta na excitabilitu motorické kůry.