Neurofiziológiai értékelés szklerózis multiplexben szenvedő betegeknél

A sclerosis multiplex (MS) a központi idegrendszer (CNS) demielinizáló betegsége, amelynek patogenezise mind demyelinizációs eseményekkel, mind neurodegenerációval jár. Ez a fiatal felnőttek fogyatékosságának egyik leggyakoribb oka. Különböző klinikai fenotípusok jellemzik: jelenleg az SM legelterjedtebb relapszus-remittáló formája (RR) és progresszív formái (primer progresszív -PP, szekunder progresszív -SP) ismertek. A visszaeső-remittáló formára jellemző a klinikai események akut/szubakut megjelenése, új elváltozások megjelenése a mágneses rezonancia képalkotáson (MRI), vagy a gadolínium felvétele egy új vagy már meglévő lézió által. A progresszív formák viszont a fogyatékosság kezdettől fogva lassú halmozódásával (PP-MS), vagy visszaeső-remittáló trendet (SP-MS) követve jelentkeznek. Az SM-es betegek értékelésére elsősorban az Expanded Disability Status Scale (EDSS) klinikai skála szolgál. Jelenleg számos kezelési mód áll rendelkezésre a betegség leküzdésére, és a megfelelő terápiás választás meghatározása a betegség klinikai lefolyásának jelentős lelassulásához, akár stabilizálásáig vezethet. Ezért a különböző terápiás stratégiák megléte miatt elengedhetetlen, hogy korán felismerjük azokat a betegeket, akik nem reagálnak az optimálisan a terápiára. A mai napig a kezelés hatékonyságának értékelése klinikai és radiológiai adatokon alapul. Számos tanulmány próbálta azonosítani a fogyatékosság új markereit, de ezek egyike sem került be a rutin klinikai használatba. Ebben az összefüggésben felvázoljuk a neurofiziológia lehetséges szerepét a gyulladásos/degeneratív betegségek aktivitásának korai azonosításában.

A betegség gyulladásos vagy neurodegeneratív fázisának azonosítására potenciálisan alkalmas neurofiziológiai módszerek közül a legígéretesebb eredményeket a transzkraniális mágneses stimuláció (TMS) és az elektroencephalográfia (EEG) érte el. Ezeket a klinikai környezetben már széles körben használt módszereket reprodukálhatóak, nem invazívak és alacsony költségűek jellemzik. A mágneses stimulációval kompatibilis EEG rendszerek fejlesztésének köszönhetően lehetőség nyílik a TMS (TEP) által kiváltott kérgi potenciálok vizsgálatára. A TEP-ek az intrakortikális ingerlékenység érzékeny és reprodukálható kísérleti indexét alkotják, és lehetővé teszik a különböző neurológiai állapotok specifikus elváltozásainak azonosítását. A TEP-ek vizsgálata jobb teljesítményt nyújt, mint az egyetlen technikával, a TMS-sel és az EEG-vel külön-külön elérhető.

A fehérállomány integritásának neurofiziológiai becslései Számos bizonyíték igazolta, hogy a funkcionális kapcsolódás EEG-mutatóit befolyásolja a fehérállomány myelinizációs foka. Az EEG-összeköttetés ezen mutatói közül a kérgi-kérgi koherencia egy lineáris korrelációs index két kérgi terület oszcillációs jele között, és kimutatták, hogy az agy myelinizációs állapotának érzékeny indexe fiziológiás körülmények között és különböző neurológiai patológiákban.

A különböző frekvenciasávokban tapasztalható eltérő EEG-oszcillációk számos vizsgálatban számos robusztus összefüggést mutattak ki a viselkedési, kognitív és klinikai állapotokkal. Az EEG-vel rögzített térbeli-időbeli oszcillációs dinamikus mintázatok fontos agyi állapotfüggő mércék a neokortikális dinamikában, beleértve a funkcionális kapcsolódást is. A mielin kritikus fontosságú az oszcilláló neurális aktivitás fenntartásában és a „generátorok” (például sejtszerelvények vagy több léptékű hálózatok) közötti elzáródásban a jelentős vezetési késleltetésekkel elválasztott agyi régiókban. A fejbőr EEG-vel nagy léptékben értékelt funkcionális összekapcsolhatóságot úgy vélik, hogy erősen befolyásolják a fehérállományi pályák, különösen a kérgi-kérgi vetületek. A szabványos Fourier-transzformáción alapuló többcsatornás jel koherenciája egy négyzetes korrelációs együttható, amelyet a frekvencia függvényében fejeznek ki; a kognitív állapot és a fehérállomány (WM) érésének vagy betegségének robusztus mérési eredményeit nyújthatja. A WM integritása meghatározza a szinaptikus bemenetek terjedési késleltetését (azaz az időzítést) egy meghatározott agyi hálózatban, így lehetővé teszi a lokális rezgések fázisszinkronizálását. A vezetési késleltetések viszonylag kis változásai jelentős hatással lehetnek a távoli agyi régiók közötti oszcillációs csatolásra és fázisszinkronra. Az agy szinkronizálásának zavara számos neurológiai és pszichiátriai rendellenességben hozzájárul a működési zavarokhoz. A fejbőr EEG-hez képest a nagy felbontású EEG (HR-EEG) módszerek számítógépes algoritmusokat (például laplaci vagy dura kép) alkalmaznak az agy vagy a dural felszíni potenciálok becslésére nagyjából 2-3 cm-es skálán. A HR-EEG funkcionális kapcsolódási mérőszámait, mint például a keskeny sávú (például 1 Hz-es) alfa és théta koherenciát, összefüggésbe hozták a (többnyire) myelinizált axonokon keresztüli kortiko-kortikális jelterjedéssel. A féltekék közötti terjedési idő körülbelül 30 ms a myelinizált callosalis rostokon és 150-300 ms a myelinizálatlan rostokon keresztül. A bal és jobb szenzomotoros kézterületek fejbőrben regisztrált interhemispheric koherenciájának vizsgálata HR-EEG segítségével az alfa sávon belül mind a bilaterálisan koherens, mind az inkoherens ritmikus tevékenységek szuperpozícióját mutatta ki. A szinaptikus integrációt várhatóan erősen befolyásolja az intercallosalis axonok myelinizációs foka. A kombinált EEG és HR-EEG olyan kiegészítő funkcionális kapcsolódási becsléseket nyújthat, amelyek maximálisan érzékenyek a nagy/globális (~5-10 cm), illetve a közepes/lokális {-2-3 cm) térbeli léptékű forrásrégiókra. A fehérállomány integritása fontos a cortico-corticalis kapcsolatokhoz, és kritikus fontosságú a funkcionális kapcsolódási becslésekhez, különösen a fejbőr oszcillációs csatolásához és a távoli források fáziskoherenciájához.

A transzkraniális mágneses stimuláció (TMS) egy nem invazív agystimulációs technika. Azáltal, hogy nagy intenzitású mágneses impulzust állít elő, a TMS rövid elektromos áramokat indukál, amelyek gerjeszthetik vagy gátolhatják az agykéreg egy kis területét. Ezt az aktiváló tulajdonságot klasszikusan az elsődleges motoros kéregben (M1) használják akciós potenciálok létrehozására a cortico-spinalis köteg mentén, és motoros potenciált (MEP, motoros kiváltott potenciál) idéznek elő az ellenoldali izomzatban. Az SM-es betegeknél az EEG-t és a TMS-t széles körben használják diagnosztikai eszközként a demyelinizáció bizonyítására a fehérállományi traktusok mentén mért kóros vezetési idő segítségével, még normál MRI-vizsgálattal rendelkező személyeknél is. Továbbá, amikor a mágneses inger a stimulációs célizom akaratlagos izomösszehúzódása során történik, az M1 TMS-je rövid időre megszakíthatja az önkéntes elektromiográfia (EMG) aktivitását mind kontralaterálisan (CSP: kontralaterális csendes periódus) és ipszilaterálisan (az "ipsilateralis néma"). időszak" -IpSP). Az lpSP az interhemispheric motoros gátlás mértéke, amelyről kiderült, hogy megváltozott SM-ben és callosalis léziókban szenvedő betegeknél.

Az EEG-jelek és a TMS által generált jelek külön-külön történő rögzítéséhez képest a két módszer - TMS-EEG - egyidejű végrehajtása lehetővé teszi a TMS által kiváltott potenciálok (TEP) közvetlenül a fejbőrről történő rögzítését. A stimulációs helytől távoli területekről származó TEP-ek rögzítése lehetővé teszi, hogy információt szerezzünk a stimulált kéreg kapcsolatáról. Az "interhemispheric signal spreadation" (ISP) az interhemispheric kapcsolat mértéke, amely a TMS-EEG válaszok terjedésén alapul a stimulált féltekétől az ellenoldali felé. Az ISP korrelál a callosalis mikroszálak mikrostrukturális integritásával és a kézügyességgel a motoros fejlődés során.

A szürkeállomány integritásának neurofiziológiai becslései:

A szürkeállomány (GM) patológiáját illetően a TMS- és EEG-vizsgálatokból nyert bizonyítékok hozzájárultak a kérgi diszfunkció szerepének feltárásához SM-ben. A szenzomotoros integrációban és a motoros szabályozásban fontosnak tartott EEG-oszcillációk változásait klinikai rendellenességekkel és radiológiai változásokkal hozták összefüggésbe SM-ben szenvedő betegeknél. Ezenkívül a páros impulzusú TMS protokollok változást mutattak ki az M1 ingerlékenységében SM betegekben, és ezek a változások korrelálnak a klinikai fogyatékkal. A TMS-EEG mérései közül a lokálisan rögzített TEP-ek a stimulált kéreg ingerlékenységét és aktivációs állapotát, így a kérgi szürkeállomány integritásának mértékét tükrözik.

Összefoglalva, az EEG és a TMS-EEG mérések hatékony eszközök a WM és GM funkcionális integritásának értékelésére SM-ben szenvedő betegeknél. Mint ilyen, az EEG és a TMS-EEG potenciális objektív keretet is biztosít a betegséget módosító terápiák (DMT) hatékonyságának szisztematikus értékeléséhez SM-ben.

A vizsgálat céljai és hipotézisei A tanulmány fő célja a TMS-EEG neurofiziológiai mérések értékelése, mint a szürke- és fehérállomány funkcionális integritásának helyettesítője SM betegekben. A kapott adatokat összehasonlítják egy egészséges alanyok csoportjának adataival, akiknek nemük és életkoruk összehasonlítható. Az egészséges alanyokat normál neurológiai vizsgálattal és negatív kórtörténettel rendelkező személyekként azonosítják. A neurofiziológiai változók és a klinikai változók kombinálásával kísérletet tesznek az SM-es betegek fogyatékossági fokát kifejező neurofiziológiai markerek azonosítására (elsődleges cél). A másodlagos cél azon neurofiziológiai változók azonosítása, amelyek prediktív szerepet játszhatnak a patológia klinikai vagy radiológiai relapszusaiban és a hosszú távú klinikai-radiológiai státuszban. Ennek érdekében a neurofiziológiai TMS-EEG méréseket longitudinálisan megismételjük a vizsgálatban részt vevő betegeknél, és a klinikai gyakorlatnak megfelelően korreláljuk a klinikai és radiológiai mérésekkel. Az azonosított neurofiziológiai markerek segítséget nyújthatnak a klinikai állapotromlásban szenvedő vagy a terápiára szuboptimálisan reagáló betegek azonosításában.

Beiratkozás: A vizsgálatban részt vevők megfelelő számának garantálása és a valós körülményekre jobban visszavezethető adatok beszerzése érdekében a vizsgálók együttműködnek a toborzásban más MS-központokkal (a megfelelő vezetők listája mellékelve). Minden neurofiziológiai értékelést osztályunkon végeznek el, és Központunk lesz a koordinátor.

A neurofiziológiai értékelés tolerálhatósága A kiválasztott neurofiziológiai módszerek non-invazív eljárások, széles körben elterjedt és a klinikai gyakorlatban jelenleg használatos eszközökön alapulnak. Ezek a módszerek fájdalommentesek, ezért könnyen alkalmazhatók az alanyok nagy populációjában, mivel biztonságosak és mentesek a mellékhatásoktól.