経頭蓋交流電流刺激 (tACS) プレコンディショニングの安静時およびアクティブな運動閾値に対する影響の調査

ボランティアが研究への参加に興味を持ち、PI または RA に連絡すると、PI または RA は研究について簡単に説明します。 参加者がまだ参加に興味がある場合は、参加者がラボを訪問するための 2 時間のタイムスロットが 2 回スケジュールされます。 予定されている最初の訪問時に、PI または RA は同意の各部分を提供し、説明します。 参加者が参加する準備ができたら、同意書に署名するよう求められ、署名済みの同意書のコピーが提供されます。 PI または RA は、各参加者にコードを割り当てます。 コードは XY-RMT_## の形式になります。ここで、XY は姓と名の最初の文字で、## は 2 桁の数字です。 同意書に署名した後、リバービュー ヘルス センターの管理者オフィスにある施錠されたキャビネットに保管されます。

参加者が完全に登録されると、RA と PI はモントリオール認知評価 (MoCA) とアンケートを実施して、参加者が選択基準を満たしているかどうかを判断します。 参加者が電気的および磁気的刺激の適用と健康または物理的な競合がなく、MoCA スコアが 30 点中 26 点を超えている場合、PI と RA は参加者とデバイスをセットアップします。 TMS ラボ (リバービュー ヘルス センター) のニューロナビゲーション システムを使用して、トラッキング ヘッドバンドを参加者に装着し、トラッカーを使用して頭皮を測定し、解剖学的位置を決定します。 電極は、筋電図 (EMG) を記録するために、参加者の右手の参加者の最初の背側骨間 (FDI) 筋肉にも配置されます。

TMS デバイスは、8 の字コイル AirFilm Coil を備えた単一パルス設定の Magstim Rapid 2 Stimulator です。 EMG デバイスは、Brainsight 2 の EMG Recording Pod です。tACS デバイスは、Soterix Medical Inc. tES (経頭蓋電気刺激) (モデル: 2001) です。

安静時運動閾値 (RMT) の場合、PI は参加者の脳の C3 セクション (一次運動皮質の手の領域に関連する 10 20 モデルの脳の左半球の領域) を TMS の単一パルスにさらします。使用可能な最大強度の 50% の強度から開始します。 これは、右手が休息 (リラックス) 位置にある間に行われます。 RA は、右手に目に見えるけいれんが観察されるまで、5% ずつ強度を上げます。 その後、10 の一貫した目に見えるけいれんが矢印で観察されるまで、強度は 1% ずつ減少します。 最小強度は RMT として記録され、ヘッドバンドに対するコイルの正確な位置と方向は、ニューロナビゲーション システム (Vicra 位置センサー カメラ) を介してターゲットの「ホットスポット」として記録されます。 10 回連続して成功した EMG は、安静時の筋肉のプレプライミング データとして記録されます。 同様の手順は、アクティブな運動閾値 (AMT) についても行われますが、唯一の違いは右手の状態です。 アクティブな記録では、参加者は椅子のアームレストをそっとつかむように求められるため、筋肉が最大随意収縮の 10 ～ 30% 活性化され、10 パルスが「Vicra カメラによって検出されたホットスポット」にさらされます。

TACS を使用して脳をプライミングするために、参加者には 5 分間の休憩が与えられ、その間に RA は tACS のアクティブ電極をマークされた「ホットスポット」に配置し、頭の反対側の眼窩上領域 (眉の上の額）。 休憩の後、刺激は周波数 40 Hz、電流強度 0.75 mA 振幅で 10 分間開始されます。 刺激の直後に、アクティブな FDI 筋肉の 10 TMS パルスと安静 FDI 筋肉の 10 パルスを通じて EMG が記録されます。 tACS 刺激の 30 分後に 1 回、1 時間後に 1 回、同じ手順に従います。

全体として、参加者ごとに 40 の静止 EMG 記録と 40 のアクティブ EMG 記録があります。 安静時 EMG 記録は、平均運動誘発電位 (MEP) の観察可能な差について各時間間隔で比較され、アクティブな EMG 記録は、不随意痙攣の後に現れる無音期間と MEP の両方の差について比較されます。

同じプロセスは、参加者が tACS の代わりに 10 分間の tRNS を受け取るという唯一の違いで、参加者がラボに来る 2 回目に実行されます。