Die Auswirkungen der bilateralen zerebellären rTMS auf die kortikale Funktion

Zusammenfassung

Um festzustellen, ob eine bilaterale zerebelläre rTMS von 10 Hertz wirksamer ist als eine einseitige zerebelläre rTMS von 10 Hertz oder Schein bei:

1. Zunehmende PMEP-Amplitude über dem pharyngealen kortikalen Bereich
2. Umkehrung der fokalen kortikalen Unterdrückung auf den pharyngealen motorischen Kortex, die durch eine "virtuelle Läsion" induziert wird.

Dieses Experiment wird über sechs Besuche im Labor durchgeführt.

Experiment Frühere Studien in unserem Labor haben gezeigt, dass die fokale Unterdrückung der stärksten pharyngealen motorischen Repräsentation (1 Hz rTMS für 10 Minuten bei einer Intensität von 120 % der motorischen Ruheschwelle) vorübergehend die kortikale Schluckaktivität unterdrückt, gemessen durch PMEP-Amplitude und Funktion, gemessen durch eine Aufgabe zur Schluckreaktionszeit bis zu einer Stunde nach Beendigung der rTMS (14, 15). Dieser vorübergehende Unterdrückungseffekt wurde als kortikale „virtuelle Läsion“ bezeichnet. Dieses Modell wurde in mehreren Studien (2, 14, 15) verwendet, um die Wirkungen neurostimulatorischer Interventionen in einer sicheren, kontrollierten Umgebung bei gesunden Probanden zu testen, bevor mit Patientenstudien fortgefahren wurde. Studien haben auch gezeigt, dass Interventionen, die in der Lage sind, die Auswirkungen der fokalen kortikalen Suppression schneller umzukehren, als dies normalerweise der Fall wäre, wenn die unterdrückenden Effekte auf natürliche Weise abgebaut würden, bei der Verbesserung der Dysphagie nach einem Schlaganfall wirksam sind (16).

Die optimalen Stimulationsstellen für die pharyngealen kortikalen Bereiche und das Kleinhirn werden mit ihren motorischen Ruheschwellen identifiziert und markiert, indem Einzelimpuls-TMS mit einer Achterspule (Flügeldurchmesser von 90 mm) verwendet wird. Anatomische Orientierungspunkte werden verwendet, um die Neuronavigation zu leiten. Der Scheitel des Kopfes wird mit einem Maßband identifiziert, ebenso wie der Inion (der prominenteste Teil am Hinterkopf) (1). Studien haben gezeigt, dass der pharyngeale kortikale Bereich anterior und lateral des Scheitels zu finden ist, während beide Hälften des Kleinhirns inferior und lateral des Inion liegen (1, 15).

Besuche 1-2 (Ziel 1 Messung der pharyngealen kortikalen MEP-Amplitude) Kortikale und zerebelläre PMEPs werden gemessen, indem Einzelimpuls-TMS bei 10 % der Stimulatorleistung über der motorischen Ruheschwelle verabreicht werden. Zehn Stimuli (Versuche) werden über den pharyngealen motorischen Kortex mit größerer neuronaler Aktivität gegeben – niedrigerer Ruhemembranschwelle. Es hat sich gezeigt, dass diese Stimulusintensität die besten Reproduzierbarkeitsergebnisse für viszerosomatische TMS-Studien liefert (15). Kleinhirn-MEPs werden gemessen, indem 5 Stimuli (Versuche) von Einzelimpuls-TMS über das Kleinhirn verabreicht werden.

Die Teilnehmer werden randomisiert, um eine von zwei zerebellären rTMS-Interventionen zu erhalten (bei separaten Besuchen):

1. Echte 10 Hz Kleinhirn-rTMS (250 Impulse) zur rechten Kleinhirnhemisphäre (unilateral)

2. Echte 10 Hz Kleinhirn-rTMS (250 Impulse) zur rechten und linken Kleinhirnhemisphäre (bilateral)

   Die Auswirkungen der Interventionen auf PMEPs über kortikalen Pharynxbereichen werden bilateral sofort und alle 15 Minuten für eine Stunde nach der Intervention gemessen. Alle Daten werden mit der Basislinie der MEP-Amplitude verglichen.

   Besuche 3–4 (Ziel 2 Messung der pharyngealen kortikalen MEP-Amplitude nach virtueller Läsion) Eine „virtuelle Läsion“ (1 Hz rTMS für 10 Minuten bei einer Intensität von 120 % der motorischen Ruheschwelle) wird durch Halten einer Achterspule verabreicht flach über der kortikalen pharyngealen Repräsentation mit der höchsten neurologischen Aktivität – dies ist die Repräsentation mit dem niedrigsten Ruhemembranpotential (15). Danach wird bei zwei Besuchen im Labor eine unilaterale und bilaterale Kleinhirn-rTMS an den zuvor identifizierten Kleinhirnstellen verabreicht.

   Während dieser beiden Besuche werden die MEPs der Basislinie des Rachens der Teilnehmer auf ähnliche Weise wie bei den Besuchen 1-2 gemessen. Nach der fokalen kortikalen Suppression werden die Probanden randomisiert, um eine von zwei zerebellären rTMS-Interventionen zu erhalten (bei separaten Besuchen):

3. Echte 10 Hz Kleinhirn-rTMS (250 Impulse) zur rechten Kleinhirnhemisphäre (unilateral)

4. Echte 10 Hz Kleinhirn-rTMS (250 Impulse) zur rechten und linken Kleinhirnhemisphäre (bilateral)

   Die Auswirkungen der Interventionen auf PMEPs über kortikalen Pharynxbereichen werden dann bilateral unmittelbar und alle 15 Minuten für eine Stunde nach der Intervention gemessen, bevor sie mit dem Ausgangswert verglichen werden.

   Besuche 5-6 (Ziel 2 Messung der Schluckgenauigkeit anhand der Reaktionszeitaufgabe)

   Während dieser beiden Besuche werden die Probanden Grundlinienmessungen von normalen, schnellen und herausfordernden Schlucken haben (*siehe unten für das Messverfahren). Nach der fokalen kortikalen Suppression werden die Probanden randomisiert, um eine von zwei zerebellären rTMS-Interventionen zu erhalten (bei separaten Besuchen):

5. Echte 10 Hz Kleinhirn-rTMS (250 Impulse) zur rechten Kleinhirnhemisphäre (unilateral)
6. Echte 10 Hz Kleinhirn-rTMS (250 Impulse) zur rechten und linken Kleinhirnhemisphäre (bilateral)

Die Wirkungen der Eingriffe auf die Schluckfunktion werden dann gemessen, indem normale, schnelle und herausfordernde Schluckreaktionszeiten sofort und in regelmäßigen Abständen für eine Stunde nach dem Eingriff wiederholt werden.