Virkningerne af bilateral cerebellar rTMS på kortikal funktion

Resumé

For at bestemme, om 10 Hertz bilateral cerebellar rTMS er mere effektiv end 10 Hertz unilateral cerebellar rTMS eller sham i:

1. Forøgelse af PMEP-amplitude over det pharyngeale kortikale område
2. Reversering af fokal kortikal undertrykkelse til den pharyngeale motoriske cortex induceret af en 'virtuel læsion'.

Dette eksperiment vil blive udført over seks besøg på laboratoriet.

Eksperiment Tidligere undersøgelser i vores laboratorium har vist, at fokal undertrykkelse af den stærkeste svælgmotoriske repræsentation (1 Hz rTMS i 10 minutter ved en intensitet på 120 % af hvilende motorisk tærskel) forbigående undertrykker kortikal synkeaktivitet målt ved PMEP-amplitude og funktion målt ved hjælp af en synke reaktionstid opgave, i op til en time efter ophør af rTMS (14, 15). Denne midlertidige undertrykkende virkning er blevet kaldt en kortikal 'virtuel læsion'. Denne model er blevet brugt i adskillige undersøgelser (2, 14, 15) som en måde at afprøve virkningerne af neurostimulatoriske indgreb i et sikkert, kontrolleret miljø hos raske forsøgspersoner, før man går videre til patientforsøg. Undersøgelser har også vist, at interventioner, der er i stand til at vende virkningerne af fokal kortikal suppression hurtigere, end det normalt ville være tilfældet, hvis de undertrykkende virkninger blev overladt til at forsvinde naturligt, er effektive til at forbedre post-apopleksi dysfagi (16).

De optimale stimuleringssteder for de pharyngeale kortikale områder og cerebellum vil få deres hvilemotoriske tærskler identificeret og markeret ved hjælp af enkeltpuls TMS med et tal på otte spole (vingediameter på 90 mm). Anatomiske vartegn vil blive brugt til at hjælpe med at guide neuronavigation. Toppunktet af hovedet vil blive identificeret med et målebånd, ligesom inionen (den mest fremtrædende del på bagsiden af ​​kraniet) (1). Undersøgelser har vist, at det pharyngeale kortikale område findes anteriort og lateralt for vertexet, mens begge halvdele af cerebellum ligger inferior og lateralt for inionen (1, 15).

Besøg 1-2 (Mål 1 Måling af Pharyngeal Cortical MEP Amplitude) Kortikale og cerebellære PMEP'er vil blive målt ved at administrere enkeltpuls TMS ved 10 % af stimulatoroutput over hvilende motoriske tærskel. Ti stimuli (forsøg) vil blive givet over den pharyngeale motoriske cortex med større neuronal aktivitet - lavere hvilemembrantærskel. Denne stimulusintensitet har vist sig at give de bedste reproducerbarhedsresultater for viscerosomatiske TMS-undersøgelser (15). Cerebellar MEP'er vil blive målt ved at administrere 5 stimuli (forsøg) af enkeltpuls TMS over lillehjernen.

Deltagerne vil blive randomiseret til at modtage en af ​​to cerebellare rTMS-interventioner (ved separate besøg):

1. Ægte 10 Hz cerebellar rTMS (250 pulser) til højre cerebellar hemisfære (ensidig)

2. Ægte 10 Hz cerebellar rTMS (250 pulser) til højre og venstre cerebellar hemisfære (bilateral)

   Effekterne af interventionerne på PMEP'er over kortikale pharyngeale områder bilateralt vil blive målt umiddelbart og hvert kvarter i en time efter intervention. Alle data vil blive sammenlignet med baseline MEP-amplitude.

   Besøg 3-4 (Mål 2 Måling af Pharyngeal Cortical MEP Amplitude efter virtuel læsion) En 'virtuel læsion' (1 Hz rTMS i 10 minutter ved en intensitet på 120 % af hvilende motorisk tærskel) vil blive administreret ved at holde et tal på otte spole flad over den kortikale pharyngeale repræsentation med den højeste neurologiske aktivitet - dette er repræsentationen med det laveste hvilemembranpotentiale (15). Hvorefter, over to besøg på laboratoriet, vil unilateral og bilateral cerebellar rTMS administreres til de cerebellare steder, der er identificeret tidligere.

   Under disse to besøg vil deltagerne få deres baseline pharyngeale MEP'er målt på samme måde som besøg 1-2. Efter fokal kortikal suppression vil forsøgspersoner blive randomiseret til at modtage en af ​​to cerebellare rTMS-interventioner (ved separate besøg):

3. Ægte 10 Hz cerebellar rTMS (250 pulser) til højre cerebellar hemisfære (ensidig)

4. Ægte 10 Hz cerebellar rTMS (250 pulser) til højre og venstre cerebellar hemisfære (bilateral)

   Effekterne af interventionerne på PMEP'er over kortikale pharyngeale områder bilateralt vil derefter blive målt umiddelbart og hvert kvarter i en time efter intervention, før de sammenlignes med baseline.

   Besøg 5-6 (Mål 2 Måling af synkepræcision ved hjælp af reaktionstidsopgave)

   Under disse to besøg vil forsøgspersoner have baseline målinger af normale, hurtige og udfordrede sluger (*se nedenfor for måleprocedure). Efter fokal kortikal suppression vil forsøgspersoner blive randomiseret til at modtage en af ​​to cerebellare rTMS-interventioner (ved separate besøg):

5. Ægte 10 Hz cerebellar rTMS (250 pulser) til højre cerebellar hemisfære (ensidig)
6. Ægte 10 Hz cerebellar rTMS (250 pulser) til højre og venstre cerebellar hemisfære (bilateral)

Effekterne af indgrebene på synkefunktionen vil derefter blive målt ved at gentage normale, hurtige og udfordrende synke-reaktionstider, umiddelbart og med jævne mellemrum i en time efter intervention.