中枢神経系興奮性に対する非侵襲的刺激

事前のインフォームド コンセントを与えられた後、ボランティアは、ウェブサイト (randomization.com) を使用して 6 つの疑似無作為化セッションに提出されます。 関与していない研究者によって。 研究の開始時に、ボランティアは構造化されたアンケートを通じて評価され、各セッションは次の実験シーケンスで構成されます。

1. 睡眠の量と質：ボランティアが昨夜何時間寝たかを尋ねます。 睡眠の質は、0 (最低の睡眠の質) から 10 点 (最高の睡眠の質) までのアナログスケールで測定されます。
2. 食事の種類: すべての個人は、皮質の興奮性を変化させる可能性のある食べ物や飲み物 (コーヒー、チョコレート、エネルギッシュ、ソーダなど) の摂取について尋ねられます。 陽性の場合、研究者は摂取からの時間を記録し、食物の量を定量化します。
3. 疲労とモチベーションのレベル: 疲労とモチベーションのレベル: 疲労とモチベーションのレベル: 0 (疲労またはモチベーションのレベルが低い) から 10 点 (疲労またはモチベーションのレベルが高い) までのアナログスケールで測定されます。
4. 皮質興奮性: 皮質は、運動誘発電位 (MEP)、短い皮質内抑制 (SICI)、および皮質内促進 (ICF) によって測定されます。 すべての対策は、経頭蓋磁気刺激 (Neurosoft、ロシア) によって評価されます。 最初に、少なくとも 50 マイクロボルト (μV) の運動誘発電位 (MEP) を誘発する最低の刺激出力を見つけることによって、安静時運動閾値 (RMT) が決定されます。 RMT 測定では、正中線から 45 度で手動で保持された磁気刺激装置に接続された 8 の字コイルが、右一次運動皮質 (C3 - 10/20 システム) の上に配置されます。 短い皮質内抑制 (SICI) と皮質内促進 (ICF) は、対パルス経頭蓋磁気刺激によって評価されます。 サブスレッショルド コンディショニング刺激 (RMT の 80%) とスプラスレッショルド テスト刺激 (RMT の 130%) は、SICI の場合は 2 ミリ秒、ICF の場合は 10 ミリ秒の刺激間間隔 (ISI) で配信されます。 各条件で 10 の刺激が適用されます (無条件のパルスと 3 および 20 ミリ秒の ISI を持つ刺激のペア)。 刺激順序の配信は疑似ランダム化され、SICI と ICF は無条件刺激に関する条件刺激のパーセンテージとして表されます。 MEP 値は、シングル パルス経頭蓋磁気刺激によって取得されます。 10 の閾値上 (RMT の 130%) 刺激は、一次運動皮質 (C3) に配信されます。

5. 脊髄活動: 脊髄の興奮性のレベルは、次の結果を通じて測定されます。

   • ホフマン反射 (H 反射): H 反射は、膝窩に送達される脛骨神経の経皮的電気刺激によって誘発され、ヒラメ筋からの筋電図応答を記録します。 最大 H 反射、M 波、最大 H 反射、および最大 M 波比 (H/M 比) の値は、リクルートメント曲線から取得されます。 募集曲線は、2 ミリアンペア (mA) から配信される刺激強度で始まり、M 波曲線の安定化 (M 波振幅の増加なし) まで 1 mA のステップで増加します。
   • ホモシナプス抑制 (HD): HD は、刺激間間隔 (30ms から 10.000ms まで) で区切られた一連の 2 つの連続した刺激によって得られます。 刺激は膝窩に送達され、ヒラメ筋からの筋電図応答が記録されます。 刺激は、最大の H 反射を生成するために必要な強度で配信されます (この情報は、前述のように募集曲線で利用できます)。 各刺激間隔の最初と 2 番目の刺激の違いは、回復曲線を生じさせます。
   • 逃避反射の侵害受容要素 (RIIIr): RIIIr は、腓腹神経 (右外果の後ろ) に経皮的電気刺激を与え、大腿二頭筋の同側短頭からの反応を記録することによって誘発されます。 反射閾値 (RT) レコードの場合、初期電流強度は 2 mA に調整され、痛みの報告を伴う少なくとも 20 μV の応答が得られるまで、1 mA ずつ増加します。 次に、5 つの刺激 (130% RT) を適用して、レイテンシと面積平均を取得します。 さらに、痛みの知覚は、0 (痛みの知覚なし) から 10 点 (すでにかなりの痛みを感じている) までのアナログ スケールによって制御されます。
6. tsDCS: 生理食塩水に浸した一対のスポンジ電極 (35cm²) を使用して、直流 (DC) 刺激装置 (NeuroConn Plus、ドイツ) を介して経皮脊髄刺激を行います。 アクティブ電極 (陽極または陰極) は、右腕 (三角筋) の上で、11 番目と 12 番目の胸椎) と参照電極の間に配置されます。 20 分間、10 秒間で 2.5 mA の電流強度がフェードインおよびフェードアウトします。 偽の tsDCS は、アクティブな tsDCS 効果を評価するためにいくつかの研究で使用されています。 擬似 tsDCS は、陽極 tsDCS と同じ電極配置とパラメーター設定を使用して適用されますが、刺激は 30 秒しか持続しませんが、ボランティアは電極モンタージュを 20 分間続けます。 刺激部位の軽度から中等度のうずきまたはかゆみ）は、調節効果を誘発することなく経験されます。 さらに、各 tsDCS セッションの後、副作用アンケートが適用されます。
7. rTMS: 最初に、最初の右背側骨間 (FDI) 筋肉のより高い皮質表現領域 (ホットスポット) は、磁気刺激装置 (Rapid2、Magstim、英国) に接続された 8 の字型コイルを介して決定されます。手動で保持され、頭皮の上に配置されます ( C3 - 10/20 システム) 正中線から 45 度の角度でターゲット筋肉 (FDI) を指します。 その後、RMTが測定されます。 rTMS プロトコルは、以前の研究に基づいていました。 低周波プロトコル: 1 ヘルツ (Hz)、90% RMT、1500 刺激 (1 トレイン)。 高周波プロトコル: 20 Hz、90% RMT、45 列車、1 列車あたり 40 刺激、28 秒間隔、1800 刺激。 偽 rTMS は、2 つのコイルを使用して低周波プロトコルで実行されます。 最初のもの - 刺激装置に接続されている - は、ボランティアの近くのコイル サポートに配置されますが、見えません。 したがって、特徴的な刺激ノイズが聞こえます。 2 番目 - 刺激装置に接続されていない - は、左の一次運動領域に配置されます。 各 rTMS セッションの後、悪影響の存在が計算されます。
8. 歩行訓練：20分間の適度な歩行訓練運動で構成されています。 エクササイズが適度な強度で実行されるようにするために、最大心拍数の 64% ～ 76% (HRmax = 220-年齢) が使用されます。 心拍数は、心臓の極性を介して 3 分ごとに監視されます。 さらに、認識された努力、歩行速度、およびトレッドミルの傾斜が監視されます。 ボーグ尺度は、認識された努力を評価するために使用されます。 これは、6 (軽い運動) から 20 点 (徹底的な運動) までのアナログ スケールです。 トレッドミルでの運動に関する情報は、進化の記録に記載されます。
9. 脊髄活動: この評価は、歩行訓練の直後 (T0)、30 分後 (T1)、および 1 時間後 (T2) に実行されます。 手順は、同じプロトコルに従って行われます。
10. 皮質脳活動: この評価は、脊髄活動 (T0、T1、および T2) の各再評価後に実行されます。 手順は、同じプロトコルに従って行われます。