Az agy oszcillációtól függő TMS hatása a motoros működésre

A tanulmány leírása:

Megvizsgáljuk, hogy a corticospinalis ingerlékenység (elsődleges kimenetelű mérőszám) változik-e a különböző szenzomotoros alfa EEG hullámforma oszcillációs fázisaiban egészséges idősebb felnőtteknél és krónikus stroke-os betegeknél. A szenzomotoros agykérgi neuronális tüske a szenzomotoros alfa oszcilláció mélypontjainál a legmagasabb, és a legalacsonyabb a szenzomotoros alfa oszcilláció csúcsainál (Haegens et al. 2011), ami arra utal, hogy a kérgi ingerlékenység magasabb a szenzomotoros alfa oszcillációs mélységekben a csúcsokhoz képest. Ezeket a kérdéseket zárt hurkú TMS-sel fogjuk megválaszolni. Ezen korábbi munkák alapján feltételezzük, hogy a corticospinalis ingerlékenység (elsődleges kimenetelű mérőszám) megnő a szenzomotoros alfa oszcilláció mélypontjainál, összehasonlítva az egészséges idősebb felnőttek (1. kísérlet) és a krónikus stroke betegek (2. kísérlet) csúcsaival.

Célok:

A transzkraniális mágneses stimuláció (TMS) a stroke utáni neurorehabilitáció lehetséges kiegészítő terápiája. Eddig általában az agy oszcillációs aktivitásától függetlenül alkalmazták (EEG hullámformákkal mérve), ami az egyes ingerekre adott biológiai válaszok változékonyságát, kis hatásméreteket és jelentős egyének közötti variabilitást eredményezett. Az agy oszcillációs aktivitása (azaz EEG hullámforma oszcillációs aktivitása) az alfa sávban (8-12 Hz) a kérgi gátlással (Haegens et al. 2011; Mathewson et al. 2011), a motoros funkcióval és a kognitív feldolgozással (Sauseng et al. 2005; Busch és mtsai 2009; Dugue és mtsai 2011), és ezért befolyásolja az agyműködést (Klimesch 1999). A nyílt hurkú rendszerekben az EEG állapoton alapuló post-hoc próba szerinti válogatás korlátai vegyes eredményeket mutattak (Schulz et al. 2014, Keil et al. 2014, Iscan et al. 2016). Például a corticospinalis ingerlékenység (a TMS-sel mérve) egészséges emberekben a szenzomotoros alfa-oszcillációs fázis függvényében változik, amely során a TMS-t leadják: a corticospinalis ingerlékenység magasabb, ha a TMS-t a szenzomotoros alfa-oszcillációs hullámok alatt szállítják (azaz maximális felületi negativitás), és alacsonyabb. amikor a TMS-t a szenzomotoros alfa oszcillációs csúcsok (azaz a maximális felületi pozitivitás) során szállítják (Zrenner et al. 2016; Triesch et al. 2016). Egy korábbi zárt hurkú vizsgálat csak a teljesítmény hatását mutatta ki, de nem a fázisszög hatását a kérgi ingerlékenységre (Madsen et al. 2019), de hasonló elrendezést alkalmazva, de megismételtük a megnövekedett kérgi ingerlékenység megállapítását a szenzomotoros alfa mélypontok során fiatal egészségeseknél. felnőttek (lásd A melléklet). Ezért ezeket az eredményeket két új populációra kívánjuk kiterjeszteni: egészséges idős felnőttekre (1. kísérlet) és krónikus stroke-ban szenvedő betegekre (2. kísérlet). Korábbi tanulmányok kimutatták, hogy az idősebb felnőttek motoros kérgi fiziológiájában jelentős különbségek mutatkoznak a fiatal felnőttekhez képest (Peinemann és mtsai 2001; Oliviero és mtsai 2006; Fathi és mtsai 2010), ezért az 1. kísérletet annak megállapítására fogják végezni, hogy van-e összefüggés szenzomotoros alfa oszcillációs fázis és corticospinalis ingerlékenység jelen van az egészséges öregedésben. Ezenkívül a 2. kísérletet elvégezzük annak meghatározására, hogy a szenzomotoros alfa oszcillációs fázis és a corticospinalis ingerlékenység közötti várható összefüggés fennáll-e krónikus stroke után is. Fontos, hogy az idős és sérült agy hogyan reagál az EEG hullámformától függő zárt hurkú TMS-re, kritikus fontosságú lesz a hatékonyabb TMS-alapú (azaz zárt hurkú) beavatkozások kifejlesztéséhez. Mindkét kísérletben a TMS beadását meghatározott szenzomotoros alfa oszcillációs fázisokhoz időzítjük. A munka eredményeitől azt várjuk, hogy új betekintést nyújtsanak abba, hogy a corticospinalis ingerlékenységet hogyan befolyásolja a szenzomotoros alfa oszcillációs fázis az idős és a stroke utáni agyban, ami a szenzomotoros alfa oszcillációtól függő neuromoduláló TMS protokollok hatékonyabb alkalmazását eredményezheti a jövőben. .

Végpontok:

Mindkét kísérletnél az elsődleges eredménymérő a corticospinalis ingerlékenység. A feltáró eredmények közé tartozik a MEP amplitúdó variabilitása és a TMS által kiváltott oszcillációk.

Tanulmányi népesség:

Legfeljebb 24 idősebb egészséges önkéntes (50 éves és idősebb) és legfeljebb 28 stroke-os beteg (18 éves és idősebb).

Fázis:

N/A

A résztvevőket regisztráló helyek/létesítmények leírása:

Ez egy egyközpontú vizsgálat, amelyet az NIH Klinikai Központjában végeznek

A tanulmányi beavatkozás leírása:

N/A

A tanulmány időtartama:

6 év

Résztvevő időtartama:

Akár 1 év