運動機能に対する脳振動依存性TMSの影響

調査の説明:

健康な高齢者と慢性脳卒中患者の異なる感覚運動アルファ脳波波形振動フェーズで皮質脊髄興奮性 (一次結果測定) が変化するかどうかを調べます。 感覚運動皮質ニューロンのスパイクは、感覚運動アルファ振動の谷で最も高く、感覚運動アルファ振動のピークで最も低く (Haegens et al. 2011)、大脳皮質の興奮性は、ピークに比べて感覚運動アルファ振動の谷で高いことが示唆されます。 閉ループ TMS を使用してこれらの問題に対処します。 この以前の研究に基づいて、健康な高齢者 (実験 1) および慢性脳卒中患者 (実験 2) のピークと比較して、感覚運動アルファ振動谷で皮質脊髄の興奮性 (主要な結果の尺度) が増加すると仮定します。

目的:

経頭蓋磁気刺激 (TMS) は、脳卒中後の神経リハビリテーションの潜在的な補助療法です。 これまでのところ、それは通常、脳の振動活動 (EEG 波形を使用して測定) から切り離されて適用されており、各刺激に対する生物学的反応の変動、小さな効果サイズ、および有意な個人間変動をもたらしています。 アルファ帯域 (8 ～ 12 Hz) における脳振動活動 (すなわち、EEG 波形振動活動) は、皮質抑制 (Haegens et al. 2011; Mathewson et al. 2011)、運動機能および認知処理 (Sauseng et al. 2005; Busch et al. 2009; Dugue et al. 2011)、したがって脳機能に影響を与える (Klimesch 1999)。 EEG 状態に基づく事後試行ソートに依存する開ループ システムの制限は、さまざまな結果を示しています (Schulz et al. 2014、Keil et al. 2014、Iscan et al. 2016)。 たとえば、健康な人間の皮質脊髄興奮性 (TMS で測定) は、TMS が配信される感覚運動アルファ振動フェーズによって異なります。 TMS が感覚運動アルファ振動のピーク (すなわち、最大表面陽性) 中に送達される場合 (Zrenner et al. 2016; Triesch et al. 2016)。 以前の閉ループ研究の 1 つでは、皮質の興奮性に対するパワーの効果のみが示され、位相角の影響は示されませんでしたが (Madsen et al. 2019)、同様の設定を使用しましたが、若い健康な人の感覚運動アルファトラフ中の皮質興奮性の増加の発見を再現しました。大人（付録Aを参照）。 したがって、これらの調査結果を 2 つの新しい集団に拡張することを目指しています: 健康な高齢者 (実験 1) と慢性脳卒中患者 (実験 2)。 以前の研究では、高齢者は若年成人と比較して運動皮質の生理機能に大きな違いを示すことが実証されている (Peinemann et al. 2001; Oliviero et al. 2006; Fathi et al. 2010)。感覚運動アルファ振動期と皮質脊髄興奮性は、健康な老化に存在します。 さらに、実験 2 は、感覚運動アルファ振動相と皮質脊髄興奮性との間の予想される関連付けが慢性脳卒中後にも存在するかどうかを判断するために実行されます。 重要なことに、老化した脳や損傷した脳が EEG 波形の振動に依存する閉ループ TMS にどのように反応するかに関する情報を取得することは、より効果的な TMS ベースの (つまり、閉ループ) 介入を開発するために重要です。 両方の実験で、TMS 配信は、特定の感覚運動アルファ振動フェーズに合わせて調整されます。 この研究の結果は、皮質脊髄の興奮性が高齢者および脳卒中後の脳の感覚運動アルファ振動フェーズによってどのように影響されるかについての新しい洞察を提供することを期待しています。 .

エンドポイント:

両方の実験で、主要な結果の尺度は皮質脊髄興奮性です。 探索的結果の測定には、MEP 振幅変動、および TMS 誘発振動が含まれます。

調査対象母集団：

最大 24 人の高齢の健康なボランティア (50 歳以上) と最大 28 人の脳卒中患者 (18 歳以上)。

段階：

なし

参加者を登録するサイト/施設の説明:

これは、NIH 臨床センターで実施されている単一施設の研究です。

研究介入の説明:

なし

学習期間:

6年間

参加時間:

最長1年