Motorické evokované potenciály a kortikální klidové období u migrény

Odůvodnění a pozadí:

Migréna je neurologická porucha, která významně narušuje kvalitu života jednotlivce a představuje značnou ekonomickou zátěž pro zdravotnické systémy po celém světě. Ačkoli její patofyziologie není plně objasněna, nedávný výzkum naznačuje, že migréna je spojena nejen s cévními změnami, ale také s alteracemi na neurologické a kortikální úrovni (Goadsby et al., 2017). Důkazy stále více ukazují na zvýšenou excitabilitu a narušené inhibiční mechanismy v oblastech centrálního nervového systému, včetně motorického kortexu (Coppola et al., 2007).

Transkraniální magnetická stimulace (TMS) je neinvazivní a spolehlivá neurofyziologická technika, která stimuluje motorický kortex a zaznamenává svalové odpovědi. Parametry získané pomocí TMS, jako je motoricky evokovaný potenciál (MEP) a kortikální tiché období (CSP), se používají k hodnocení kortikální excitability a inhibiční kontroly, respektive (Chen et al., 1999). CSP je zvláště užitečné pro hodnocení GABA-B zprostředkovaných inhibičních mechanismů. Hypotéza, že pacienti s migrénou vykazují sníženou kortikální inhibici, může být přímo testována pomocí měření CSP.

Předchozí studie uváděly zkrácené trvání CSP a zvýšené amplitudy MEP u pacientů s migrénou, což naznačuje kortikální hyperexcitabilitu (Brighina et al., 2002; Afra et al., 1998). Tyto nálezy jsou však nekonzistentní a není jasné, jak se liší mezi podtypy migrény (s aurou vs. bez aury). Tato studie proto má za cíl charakterizovat kortikální fyziologické změny u migrény pomocí objektivních a kvantitativních měření, zaplnit mezery v literatuře a přispět ke klinickým hodnocením. Dále bude zkoumán vztah těchto parametrů s klinickými rysy, jako je typ migrény, trvání a frekvence záchvatů, aby byly položeny základy pro individualizované neurofyziologické profilování.

Primární a sekundární cíle:

Primární cíl:

Primárním cílem této studie je objektivně hodnotit inhibiční kontrolu v motorickém kortexu pacientů s migrénou pomocí neinvazivních metod. Motoricky evokované potenciály (MEP) a kortikální tichá období (CSP) získané pomocí TMS budou měřeny a porovnány mezi pacienty s migrénou a zdravými kontrolami. Trvání CSP, odrážející GABA-B zprostředkované inhibiční mechanismy, umožňuje přímé hodnocení vlivu migrény na kortikální inhibici (Chen et al., 1999).

Sekundární cíle:

Analýza motorického výstupu: Elektromyografické (EMG) signály budou analyzovány pomocí metod Peristimulus Time Histogram (PSTH) a Peristimulus Frequencygram (PSF) k hodnocení časového vzoru a frekvenčních změn odpovědí motorických jednotek po TMS. PSTH analyzuje načasování jednotlivých motorických jednotek po stimulaci, zatímco PSF poskytuje přesnější pohled na poststimulační frekvenční změny (Türker & Powers, 2001). Tyto analýzy pomáhají odhalit spinální odraz kortikální stimulace a její vliv na motorický výstup.

Potenciál biomarkeru: Parametry odvozené z TMS, jako je CSP a MEP, budou hodnoceny z hlediska jejich potenciálu jako biomarkerů patofyziologie migrény, což přispěje k vývoji objektivních měření pro budoucí diagnostiku a léčbu.

Očekávané přínosy:

Na konci této studie se očekává získání objektivních dat o inhibiční kapacitě motorického kortexu u pacientů s migrénou. Parametry TMS, zejména CSP a MEP, mohou být použity k pochopení neurofyziologického základu migrény. Výsledky mohou poskytnout:

Lepší pochopení rovnováhy kortikální excitability a inhibice v patofyziologii migrény.

Základní data pro vývoj objektivních diagnostických biomarkerů pro migrénu.

Důkazy o kortikální dysfunkci u pacientů s migrénou, podporující personalizované léčebné přístupy.

Komplexní pochopení motorického výstupu od kortikální až po spinální úroveň pomocí elektrofyziologických analýz (PSTH/PSF).

Všechny postupy jsou neinvazivní a bezpečné, což poskytuje reprodukovatelný a etický výzkumný přístup.

Metody studie:

Účastníci:

Studie zahrne praváky ve věku 18–45 let s předchozí diagnózou migrény podle kritérií Mezinárodní společnosti pro bolesti hlavy (IHS).

Sběr dat:

Studie použije neinvazivní mozkovou stimulaci (TMS) spolu s povrchovou elektromyografií (sEMG) a jehlovou EMG. Měření budou provedena jak v klidu, tak během dobrovolné svalové kontrakce. TMS bude aplikována nad motorický kortex a svalové odpovědi budou současně zaznamenány pomocí sEMG elektrod. Pro podrobnou analýzu motorických neuronů budou také získány záznamy jednotlivých motorických jednotek (SMU).

Jehlová EMG/SMU záznam:

Záznamy SMU použijí sterilní, teflonem potažené jehly obsahující měděné dráty (přibližně 70 µm průměr, 25G) zavedené do prvního dorzálního interosseálního (FDI) svalu. Jehly budou částečně staženy, aby byla zachována stabilita elektrod, což umožní zaznamenávat aktivitu jednotlivých motorických jednotek i během pohybu.

Aplikace TMS:

TMS bude provedena pomocí stimulátoru Magstim 200^2 Monophasic Stimulator (Magstim Ltd, UK) s 70 mm cívkou ve tvaru osmičky umístěnou nad primárním motorickým kortexem (M1) dominantní hemisféry odpovídajícím FDI svalu. Bude stanoven klidový motorický práh (RMT), následovaný stimulací k vyvolání MEP.

Povrchový EMG záznam:

sEMG signály budou získány pomocí Ag/AgCl elektrod umístěných nad FDI svalem. Signály budou zesíleny zesilovačem CED 1902 a digitalizovány pomocí jednotky CED 3601 Power 1401 DAC. Budou vypočítány latence a amplitudy MEP, stejně jako trvání CSP. Účastníci budou během měření udržovat ~20% maximální dobrovolné kontrakce.

Analýza dat:

Data budou analyzována pomocí IBM SPSS Statistics 26. Normalita bude testována pomocí Kolmogorovových-Smirnovových a Shapiro-Wilkových testů. Parametrická data budou analyzována pomocí nezávislých t-testů a ANOVA, zatímco neparametrická data budou analyzována Mann-Whitneyho U nebo Kruskal-Wallisovými testy. Korelace mezi klinickými parametry (trvání migrény, frekvence, závažnost) a neurofyziologickými měřeními (MEP, CSP) budou hodnoceny pomocí Pearsonových nebo Spearmanových korelačních koeficientů, s významností nastavenou na p < 0,05.