Motorisk fremkaldt potentiale og kortikal stilleperiode ved migræne

Rationale og Baggrund:

Migræne er en neurologisk lidelse, der signifikant forringer individets livskvalitet og påfører betydelige økonomiske byrder på sundhedsvæsenet på verdensplan. Selvom dens patofysiologi ikke er fuldt forstået, antyder nyere forskning, at migræne ikke kun er forbundet med vaskulære forandringer, men også med ændringer på neurologiske og kortikale niveauer (Goadsby et al., 2017). Evidens peger i stigende grad på forøget excitabilitet og forstyrrede inhibitoriske mekanismer i centrale nervesystemets regioner, inklusive motorcortex (Coppola et al., 2007).

Transcranial Magnetisk Stimulering (TMS) er en ikke-invasiv og pålidelig neurofysiologisk teknik, der stimulerer motorcortex og registrerer muskelresponser. Parametre opnået gennem TMS, såsom Motor Evoked Potential (MEP) og Cortical Silent Period (CSP), bruges til at vurdere kortikal excitabilitet og inhibitorisk kontrol, henholdsvis (Chen et al., 1999). CSP er særligt nyttig til at evaluere GABA-B-medierede inhibitoriske mekanismer. Hypotesen om, at migrænepatienter udviser reduceret kortikal inhibition, kan direkte testes ved hjælp af CSP-målinger.

Tidligere studier har rapporteret forkortede CSP-varigheder og forøgede MEP-amplituder hos migrænepatienter, hvilket antyder kortikal hyperexcitabilitet (Brighina et al., 2002; Afra et al., 1998). Disse fund er dog inkonsistente, og hvordan de varierer på tværs af migrænesubtyper (med aura vs. uden aura) forbliver uklar. Derfor sigter dette studie mod at karakterisere kortikale fysiologiske forandringer i migræne ved hjælp af objektive og kvantitative mål, udfylde huller i litteraturen og bidrage til kliniske evalueringer. Derudover vil forholdet mellem disse parametre og kliniske træk såsom migrænetype, varighed og anfaldsfrekvens blive undersøgt for at lægge grundlaget for individuel neurofysiologisk profilering.

Primære og Sekundære Mål:

Primært Mål:

Det primære mål med dette studie er objektivt at evaluere inhibitorisk kontrol i motorcortex hos migrænepatienter ved hjælp af ikke-invasive metoder. Motor Evoked Potentials (MEP) og Cortical Silent Periods (CSP) opnået gennem TMS vil blive målt og sammenlignet mellem migrænepatienter og sunde kontroller. CSP-varighed, der afspejler GABA-B-medierede inhibitoriske mekanismer, muliggør direkte vurdering af migrænes effekt på kortikal inhibition (Chen et al., 1999).

Sekundære Mål:

Motor Output Analyse: Elektromyografiske (EMG) signaler vil blive analyseret ved hjælp af Peristimulus Time Histogram (PSTH) og Peristimulus Frequencygram (PSF) metoder for at vurdere den tidsmæssige mønster og frekvensændringer af motor enhedsresponser efter TMS. PSTH analyserer timingen af individuelle motor enheder efter stimulering, mens PSF giver et mere præcist syn på post-stimulering frekvensændringer (Türker & Powers, 2001). Disse analyser hjælper med at afsløre den spinale refleksion af kortikal stimulering og dens effekt på motor output.

Biomarker Potential: TMS-afledte parametre såsom CSP og MEP vil blive evalueret for deres potentiale som biomarkører for migrænepatofysiologi, hvilket bidrager til udviklingen af objektive mål for fremtidig diagnose og behandling.

Forventede Fordele:

Ved afslutningen af dette studie forventes det at opnå objektive data om motor kortikal inhibitorisk kapacitet hos migrænepatienter. TMS-parametre, især CSP og MEP, kan bruges til at forstå den neurofysiologiske basis for migræne. Resultaterne kan give:

Forbedret forståelse af kortikal excitabilitet og inhibitionsbalance i migrænepatofysiologi.

Fundamentale data for udviklingen af objektive diagnostiske biomarkører for migræne.

Evidens for kortikal dysfunktion hos migrænepatienter, der støtter personlige behandlingstilgange.

En omfattende forståelse af motor output fra kortikale til spinale niveauer via elektrofysiologiske analyser (PSTH/PSF).

Alle procedurer er ikke-invasive og sikre, hvilket giver en reproducerbar og etisk forskningstilgang.

Studiemetoder:

Deltagere:

Studiet vil inkludere højrehåndede individer i alderen 18-45 år med en tidligere diagnose af migræne i henhold til International Headache Society (IHS) kriterier.

Dataindsamling:

Studiet vil bruge ikke-invasiv hjerne stimulering (TMS) sammen med overflade elektromyografi (sEMG) og nål EMG. Målinger vil blive udført både i hvile og under frivillig muskelkontraktion. TMS vil blive anvendt over motorcortex, og muskelresponser vil blive registreret simultant ved hjælp af sEMG-elektroder. For detaljeret motor neuron analyse vil enkelt motor enhed (SMU) optagelser også blive opnået.

Nål EMG/SMU Optagelse:

SMU-optagelser vil bruge sterile, Teflon-belagte nåle indeholdende kobbertråde (ca. 70 µm diameter, 25G) indsat i den første dorsale interosseus (FDI) muskel. Nåle vil blive delvist trukket tilbage for at opretholde elektrodestabilitet, hvilket tillader enkelt motor enhedsaktivitet at blive optaget selv under bevægelse.

TMS Anvendelse:

TMS vil blive udført ved hjælp af en Magstim 200^2 Monophasic Stimulator (Magstim Ltd, UK) med en 70 mm otte-tals spole placeret over den dominante hemisfæres primære motor cortex (M1) svarende til FDI-musklen. Hvile Motor Tærskel (RMT) vil blive bestemt, efterfulgt af stimulering for at fremkalde MEP'er.

Overflade EMG Optagelse:

sEMG-signaler vil blive opnået ved hjælp af Ag/AgCl-elektroder placeret over FDI-musklen. Signaler vil blive forstærket med en CED 1902 forstærker og digitaliseret via CED 3601 Power 1401 DAC-enhed. MEP-latenser og amplituder, samt CSP-varigheder, vil blive beregnet. Deltagere vil opretholde ~20% maksimal frivillig kontraktion under målinger.

Dataanalyse:

Data vil blive analyseret ved hjælp af IBM SPSS Statistics 26. Normalitet vil blive testet ved hjælp af Kolmogorov-Smirnov og Shapiro-Wilk tests. Parametriske data vil blive analyseret ved hjælp af uafhængige t-tests og ANOVA, mens ikke-parametriske data vil blive analyseret med Mann-Whitney U eller Kruskal-Wallis tests. Korrelationer mellem kliniske parametre (migræne varighed, frekvens, sværhedsgrad) og neurofysiologiske mål (MEP, CSP) vil blive vurderet ved hjælp af Pearson eller Spearman korrelationskoefficienter, med signifikans sat til p < 0.05.