Charakterizace systému DELPhI při hodnocení funkce mozku u různých neurologických poruch

Hodnocení plasticity mozkové sítě se ukázalo jako značně nezbytné pro pochopení a monitorování mozkových funkčních změn a mozkových poruch. Stávající klinicky používané zobrazovací metody však nejsou schopny robustně indikovat plasticitu nebo změny plasticity. Proto existuje velká potřeba vyvinout takový zobrazovací nástroj pro hodnocení funkce mozku. V základním neurovědním výzkumu se hodnocení plasticity provádí prováděním elektrofyziologických měření in vivo. Použitím EEG - v kombinaci se stimulací TMS lze tuto metodiku transformovat do klinicky používaného hodnocení plasticity a konektivity pro hodnocení funkčního stavu mozku. Tato studie tak může představit novou, neinvazivní a účinnou metodu zobrazování funkcí mozku. Hodnocení DELPhI nabídne skutečné multimodální zobrazení kombinací EEG a TMS, které umožňuje kvantitativní cíl a přímou identifikaci hodnocení onemocnění. Existuje skutečně nenaplněná potřeba přesného a objektivního hodnocení, které společně s běžnou klinickou praxí poskytne neurologům a psychiatrům přesnější a personalizovanější léčebný předpis.

Studie integrující TMS s EEG (TMS-EEG) ukázaly, že TMS produkuje vlny aktivity, které se odrážejí v celém kortexu a které jsou reprodukovatelné a spolehlivé, čímž poskytují přímé informace o kortikální excitabilitě a konektivitě s vynikajícím časovým rozlišením. Vyhodnocením šíření evokované aktivity v různých stavech chování a v různých úlohách byl TMS-EEG použit ke kauzálnímu zkoumání dynamické efektivní konektivity sítí lidského mozku. Při aplikaci TMS cívky nad motorickou kůru se spustí kaskádový efekt nazývaný motorem evokovaný potenciál (MEP). MEP je měřitelný na periferních svalech. Motorická kůra je mozková struktura umístěná mezi frontální a parietální kůrou. Pyramidální neurony v motorické kůře, horní motorický neuron procházející mozkovým kmenem, vysílají signály do dolního motorického neuronu v míše, které stimulují svalová vlákna. TMS stimul do motorické kůry vyvolává mozkovou odpověď, která se kromě periferních svalů končetin šíří do různých oblastí mozku [20]. Důležitým rysem topografie TEP je, že i když je stimulována pouze jedna kortikální hemisféra, bihemisférické EEG evokované odpovědi jsou evokovány s různými rysy. Aktivita vyvolaná TMS se šíří z místa stimulace ipsilaterálně přes asociační vlákna a kontralaterálně přes transkalózní vlákna a do subkortikálních struktur přes projekční vlákna. Tyto kortikální potenciály vyvolané TMS (TEPs) trvají až 300 ms jak v blízkosti stimulace, tak i ve vzdálených propojených oblastech mozku odrážejí dlouhodobé změny v rovnováze excitace-inhibice kortikální sítě, které jsou napájeny plasticitou mozkové sítě. Jediný puls TMS dodaný přes primární motorickou kůru (M1) má za následek sekvenci pozitivních a negativních píku EEG ve specifických latencích (tj. P25, N45, P70, N100 a P180).

V této studii bude rekrutována široká populace subjektů. tato populace bude zahrnovat různá neurologická onemocnění a zdravé subjekty přijíždějící do hyperbarického centra v nemocnici Asaf-Harophe. Každý subjekt bude testován jednou před zahájením léčby a následné testy budou provedeny také po ukončení léčby nebo v časových bodech sledování. Každé vyhodnocení bude trvat až 90 minut a bude zahrnovat připojený stimulační protokol v rozsahu až 1000 pulzů TMS, s intenzitami mezi 60-130 % motorického prahu (MT). Frekvence mezi stimuly se změní od 0,01 do 20 Hz. Existující klinická data, jako jsou MRI skeny, neurokognitivní hodnocení a klinická hodnocení, budou shromažďována ze záznamů pacientů. Zaznamenaná EEG data budou analyzována a budou testovány korelace s klinickými daty.