iTBS-menetelmät ja moottorin aivokuoren kiihtyvyys

rTMS on ei-invasiivisen neuromodulaation menetelmä. Vaikka TMS:ää (transkraniaalista magneettista stimulaatiota) on käytetty laajalti tutkimusmenetelmänä aivojen neurofysiologian ymmärtämiseksi paremmin, rTMS-protokollat ​​on osoitettu olevan kliinisesti hyödyllisiä potilaille, jotka kärsivät neurologisista sairauksista, kuten Parkinsonin taudista ja aivohalvauksesta sekä psykiatrisista sairauksista, kuten vakavista sairauksista. masennus. Lokakuussa 2008 FDA hyväksyi 10 hertsin (Hz) dorsolateraalisen prefrontaalisen aivokuoren (DLPFC) stimulaation potilaille, joilla on lääkeresistentti masennus. Yhden masennuksen rTMS-hoidon tyypillinen kesto kestää noin 30 minuuttia, mutta se on toistettava päivittäin useiden viikkojen ajan. Päätös käyttää DLPFC-stimulaatiota johtui osittain kuvantamistutkimuksista, joiden mukaan masentuneilla potilailla oli vähentynyt aktiivisuus alueella. Siten rTMS:ää voitaisiin käyttää näiden masennuksen käyttäytymisvaikutusten kumoamiseen lisäämällä aktiivisuutta DLPFC:ssä. Perinteisesti 5 hertsin (Hz) stimulaation ja ylöspäin on osoitettu olevan kiihottavaa, kun taas 0,2-1 hertsin (Hz) stimulaatiolla on osoitettu olevan estovaikutuksia aivokuoreen. Vaikka nämä parametrit näyttävät olevan tehokkaita, uusien rTMS-menetelmien kehittämistä tutkitaan edelleen.

Theta burst stimulation (TBS) on menetelmä, jolla on potentiaalia saada aikaan kiihottavia tai estäviä vaikutuksia aivokuoreen, jotka ovat yhtä tehokkaita kuin perinteiset rTMS-menetelmät, mutta jotka ovat tehokkaampia keston ja intensiteetin osalta. Todisteet aikaisemmista tutkimuksista, joissa thetapurkausta on tarkasteltu masennuksen hoitona, ovat korostaneet menetelmän kehittämisen tärkeyttä. Eräs tutkimus osoitti, että dorsomediaalisen prefrontaalisen aivokuoren (DMPFC) yli vain 6 minuutin ajan tehty thetapurske-stimulaatio voi tuottaa verrattavissa olevia masennusta ehkäiseviä vaikutuksia perinteiseen 10 Hz:n stimulaatioon 30 minuutin aikana. Huang et ai. testasivat ensin empiirisesti theta-purkauksen stimulaatiovaikutuksia ihmisen motorisessa aivokuoressa. 2005. Stimulaation (80 % aktiivisesta motorisesta kynnysarvosta) vaikutukset motoriseen aivokuoreen mitattiin ennen hoitoa ja sen jälkeen elektromyografialla (EMG) tallennetuilla motoristen potentiaalien (MEP) kanssa pienessä kontralateraalisessa käden lihaksessa vasteena yksittäisille TMS-pulsseille. Kaksi protokollaa osoitti muutoksia kortikospinaalikanavan kiihtyvyydessä, mukaan lukien cTBS, joka määriteltiin kolmeksi purskahdukseksi 50 Hz:llä 20 ms:n välillä ärsykkeiden välillä toistettuna 200 ms:n välein 5 Hz:llä, ja iTBS määritellään 2 sekunnin TBS-sarjana, joka toistui 10 sekunnin välein. Vaikka molemmat protokollat ​​lähettävät yhteensä 600 pulssia, cTBS-protokollat ​​kestävät 40 sekuntia, kun taas iTBS-protokolla 190 sekuntia. Huang et ai. 2005 totesi, että cTBS motorisen aivokuoren päällä vähensi kiihtyvyyttä, kun taas iTBS lisäsi kiihtyneisyyttä, mikä oli läsnä tunti hoidon jälkeen.

Motorisen aivokuoren kiihtyvyys voidaan moduloida eri tavalla riippuen käytetyn theta-purskeen stimulaatioprotokollan tyypistä. iTBS:n kuvasivat alun perin Huang et ai. 2005, mikä johti kiihottavaan vaikutukseen (LTP:n kaltainen) aivokuoreen. Gamboa et ai. 2010 vahvisti myöhemmin tämän havainnon, mutta osoitti, että kiihtyvyys (LTD:n kaltainen) väheni, kun protokolla kaksinkertaistui. Molemmat protokollat ​​kopioidaan ja lisäksi 2 uutta protokollaa. Jotta voidaan tutkia, kuinka aivokuoren kiihtyvyys muuttuu protokollan funktiona, MEP:t tallennetaan EMG:llä stimuloidun aivokuoren vastakkaiseen käden lihakseen. Perustason MEP:t saavat esikäsittelyn, jota seuraa yksi neljästä theta-purkausprotokollasta tai näennäishoito. Theta-purskeprotokollat ​​annetaan kullekin osallistujalle satunnaistetussa järjestyksessä. Theta-purskeen antamisen jälkeen kerätään 20 MEP:tä 0, 10, 20, 30, 40, 50 ja 60 minuutin kohdalla.

Erityinen tavoite 1: Määrittää neljän erilaisen thetapurske-stimulaatioprotokollan pitkäaikaisen potentiation (LTP) kaltaiset ja pitkäaikaisen masennuksen (LTD) kaltaiset vaikutukset motoriseen aivokuoren kiihtyvyyteen.