Neurofysiologisk vurdering hos patienter med multipel sklerose

Multipel sklerose (MS) er en demyeliniserende sygdom i centralnervesystemet (CNS), hvis patogenese involverede både demyeliniserende hændelser og neurodegeneration. Det er en af ​​de hyppigste årsager til handicap hos unge voksne. Det er karakteriseret ved forskellige kliniske fænotyper: i øjeblikket genkendes den recidiverende-remitterende form (RR), den mest almindelige, og de progressive former for MS (primær progressiv -PP, sekundær progressiv -SP). Den recidiverende-remitterende form er karakteriseret ved tilstedeværelsen af ​​akut/subakut indtræden af ​​kliniske hændelser, fremkomsten af ​​nye læsioner på magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) eller optagelsen af ​​gadolinium af en ny eller allerede eksisterende læsion. De progressive former viser sig på den anden side med en langsom akkumulering af invaliditet fra starten (PP-MS), eller efter en recidiverende-remitterende tendens (SP-MS). Den kliniske skala, der hovedsageligt bruges til at evaluere patienter med MS, er Expanded Disability Status Scale (EDSS). I øjeblikket er der adskillige behandlinger tilgængelige til kontrol af sygdommen, og identifikation af det korrekte terapeutiske valg kan føre til en vigtig opbremsning, op til stabilisering, af det kliniske forløb af sygdommen. Det er derfor vigtigt, givet eksistensen af ​​forskellige terapeutiske strategier, tidligt at genkende de patienter, som reagerer på en suboptimal måde på terapi. Til dato er evalueringen af ​​behandlingens effektivitet baseret på kliniske og radiologiske data. Adskillige undersøgelser har forsøgt at identificere nye markører for handicap, men ingen af ​​disse er gået ind i rutinemæssig klinisk brug. I denne sammenhæng skitseres neurofysiologiens mulige rolle i tidlig identifikation af markører for inflammatorisk/degenerativ sygdomsaktivitet.

Blandt de neurofysiologiske metoder, der potentielt er i stand til at identificere den inflammatoriske eller neurodegenerative fase af sygdommen, blev de mest lovende resultater opnået med transkraniel magnetisk stimulering (TMS) og elektroencefalografi (EEG). Disse metoder, der allerede er meget udbredt i kliniske omgivelser, er kendetegnet ved at være reproducerbare, ikke-invasive og lave omkostninger. Takket være udviklingen af ​​EEG-systemer, der er kompatible med magnetisk stimulering, er det muligt at studere de kortikale potentialer fremkaldt af TMS (TEP'er). TEP'erne udgør et følsomt og reproducerbart eksperimentelt indeks for intracortical excitabilitet og tillader identifikation af specifikke ændringer af forskellige neurologiske tilstande. Studiet af TEP'er giver en bedre ydeevne end den, der kan opnås ved brug af de enkelte teknikker, TMS og EEG, separat.

Neurofysiologiske skøn over hvid substanss integritet Adskillige beviser har bekræftet, at EEG-indeksene for funktionel forbindelse er påvirket af graden af ​​myelinisering af det hvide stof. Blandt disse indekser for EEG-forbindelse er cortico-kortikal kohærens et lineært korrelationsindeks mellem det oscillerende signal fra to kortikale områder og har vist sig at være et følsomt indeks for hjernens myeliniseringstilstand under fysiologiske tilstande og i forskellige neurologiske patologier.

Distinkte EEG-oscillationer i de forskellige frekvensbånd afslørede mange robuste forhold til adfærdsmæssige, kognitive og kliniske tilstande i flere undersøgelser. Spatial-temporale oscillerende dynamiske mønstre registreret af EEG er vigtige hjernetilstandsafhængige mål for neokortikal dynamik, herunder funktionel tilslutning. Myelin er afgørende for opretholdelse af oscillerende neural aktivitet og indblanding mellem "generatorer" (f.eks. cellesamlinger eller netværk i flere skalaer) i hjerneområder adskilt af betydelige ledningsforsinkelser. Funktionel tilslutning vurderet ved hovedbunds-EEG i store skalaer menes at være stærkt påvirket af hvide stof-kanaler, især de kortiko-kortikale projektioner. Den standard Fourier-transformationsbaserede flerkanalssignalmålekohærens er en kvadratisk korrelationskoefficient udtrykt som en funktion af frekvensen; det kan give robuste mål for kognitiv tilstand og hvid substans (WM) modning eller sygdom. WM-integritet bestemmer udbredelsesforsinkelser (dvs. timingen) af synaptiske input i et bestemt hjernenetværk, hvilket muliggør fasesynkronisering af lokale oscillationer. Relativt små ændringer i ledningsforsinkelser kan have betydelige effekter på oscillerende kobling og fasesynkronisering mellem fjerne hjerneområder. Forstyrrelse i hjernesynkronisering bidrager til dysfunktion i mange neurologiske og psykiatriske lidelser. Sammenlignet med hovedbunds-EEG anvender højopløsnings-EEG (HR-EEG)-metoder computeralgoritmer (f.eks. Laplacian eller dura-billede) til at give estimater af hjerne- eller durale overfladepotentialer på omtrent 2-3 cm skalaen. HR-EEG funktionelle tilslutningsmål, som smalbåndet (f.eks. 1 Hz) alfa- og theta-kohærens, er blevet forbundet med cortico-kortikal signaludbredelse via (for det meste) myelinerede axoner. Udbredelsestiden mellem halvkugler er omkring 30 ms gennem myelinerede callosale fibre og 150-300 ms gennem umyelinerede fibre. En undersøgelse af hovedbundsregistreret inter-hemisfærisk sammenhæng mellem venstre og højre sensorimotoriske håndområder ved hjælp af HR-EEG afslørede en superposition af både bilateralt kohærente og usammenhængende rytmiske aktiviteter inden for alfabåndet. Synaptisk integration kan forventes at være stærkt påvirket af graden af ​​myelinisering af intercallosale axoner. Kombineret EEG og HR-EEG kan give komplementære funktionelle tilslutningsestimater, der er maksimalt følsomme over for henholdsvis store/globale (~5-10 cm) og mellemliggende/lokale {-2-3 cm) rumlige kildeområder. Hvidt stofs integritet er vigtig for kortiko-kortikale forbindelser og er afgørende for disse funktionelle tilslutningsestimater, især oscillerende kobling i hovedbunden og fasekohærens fra fjerne kilder.

Transkraniel magnetisk stimulation (TMS) er en ikke-invasiv hjernestimuleringsteknik. Ved at producere højintensiv magnetisk puls inducerer TMS korte elektriske strømme, der kan excitere eller hæmme et lille område af hjernebarken. Denne aktiverende egenskab bruges klassisk på den primære motoriske cortex (M1) til at producere aktionspotentialer langs cortico-spinal bundtet og fremkalde et motorisk potentiale (MEP, motor evoked potential) i den kontralaterale muskulatur. Hos MS-patienter er EEG og TMS i vid udstrækning brugt som diagnostiske værktøjer til at bevise demyelinisering ved hjælp af unormal ledningstid langs hvide stof-kanaler, selv hos personer med normale MR-scanninger. Ydermere, når den magnetiske stimulus afgives under frivillig muskelkontraktion af stimuleringsmålmusklen, kan M1's TMS generere en kort afbrydelse af voluntary electromyography (EMG) aktivitet både kontralateral (CSP: kontralateral stille periode) og ipsilateral ("ipsilateral lydløs" periode" -IpSP). lpSP er et mål for interhemisfærisk motorisk hæmning, som har vist sig at være ændret hos patienter med MS og callosale læsioner.

Sammenlignet med den separate optagelse af EEG-signalerne og dem, der genereres af TMS, muliggør den samtidige udførelse af de to metoder - TMS-EEG - optagelsen direkte fra hovedbunden af ​​potentialerne (TEP) fremkaldt af TMS. Registreringen af ​​TEP'er fra områder fjernt fra stimulationsstedet gør det muligt at opnå information om forbindelsen af ​​den stimulerede cortex. Den "interhemisfæriske signaludbredelse" (ISP) er et mål for interhemisfærisk forbindelse baseret på udbredelsen af ​​TMS-EEG-responser fra den stimulerede halvkugle til den kontralaterale. ISP'en korrelerer med den mikrostrukturelle integritet af de callosale mikrofibre og med håndens fingerfærdighed under motorisk udvikling.

Neurofysiologiske estimater af grå stofs integritet:

Med hensyn til patologi af grå substans (GM) har beviser opnået fra TMS- og EEG-undersøgelser bidraget til at afsløre rollen af ​​kortikal dysfunktion i MS. Ændringer i EEG-oscillationer, der anses for vigtige i sensorimotorisk integration og motorisk kontrol, er blevet forbundet med kliniske lidelser og radiologiske ændringer hos patienter med MS. Desuden har parret-puls TMS-protokoller vist ændringer i M1 excitabilitet hos MS-patienter, og at disse ændringer korrelerer med klinisk handicap. Blandt målene for TMS-EEG afspejler de lokalt registrerede TEP'er excitabiliteten og aktiveringstilstanden af ​​den stimulerede cortex og derfor graden af ​​integritet af det kortikale grå stof.

Som konklusion er EEG- og TMS-EEG-mål effektive værktøjer til at vurdere WM- og GM-funktionel integritet hos patienter med MS. Som sådan udgør EEG og TMS-EEG også en potentiel objektiv ramme til systematisk at vurdere effektiviteten af ​​sygdomsmodificerende terapier (DMT'er) i MS.

Studiemål og hypoteser Hovedformålet med denne undersøgelse er evalueringen af ​​TMS-EEG neurofysiologiske mål som surrogater af funktionel integritet af både grå og hvid substans hos MS-patienter. De opnåede data vil blive sammenlignet med data fra en gruppe raske forsøgspersoner, der kan sammenlignes med hensyn til køn og alder. Raske forsøgspersoner vil blive identificeret som personer med normal neurologisk undersøgelse og negativ sygehistorie for sygelighed. Ved at kombinere de neurofysiologiske variable med de kliniske, vil man forsøge at identificere neurofysiologiske markører, der udtrykker graden af ​​invaliditet hos patienter med MS (primært mål). Det sekundære mål er at identificere de neurofysiologiske variabler, der kan spille en prædiktiv rolle i de kliniske eller radiologiske tilbagefald af patologien og den langsigtede klinisk-radiologiske status. Til dette formål vil de neurofysiologiske TMS-EEG-målinger blive gentaget på langs i de patienter, der deltager i undersøgelsen og korreleret med de kliniske og radiologiske i henhold til klinisk praksis. De identificerede neurofysiologiske markører kan tilbyde støtte til at identificere patienter i klinisk forværring eller med et suboptimalt respons på terapi.

Tilmelding: For at garantere et tilstrækkeligt antal undersøgelsesdeltagere og opnå data, der er mere sporbare til virkelige forhold, vil efterforskerne samarbejde om rekruttering med andre MS-centre (liste med de relevante ledere vedhæftet). Alle neurofysiologiske evalueringer vil blive udført på vores afdeling, og vores center vil være koordinator.

Tolerabilitet af den neurofysiologiske evaluering De udvalgte neurofysiologiske metoder er ikke-invasive procedurer, meget udbredte og baseret på værktøjer, der i øjeblikket anvendes i klinisk praksis. Disse metoder er smertefri og derfor lette at implementere i en stor population af forsøgspersoner, da de er sikre og fri for bivirkninger.