片頭痛における運動誘発電位と皮質無動期
片頭痛患者における運動誘発電位と皮質性沈黙期の調査
調査の概要
詳細な説明
根拠と背景：
片頭痛は、個人の生活の質を著しく損ない、世界中の医療システムに大きな経済的負担を課す神経学的障害です。その病態生理は完全には理解されていませんが、最近の研究では、片頭痛が血管変化だけでなく、神経学的および皮質レベルの変化とも関連していることが示唆されています（Goadsby et al., 2017）。証拠は、運動皮質を含む中枢神経系領域における興奮性の亢進と抑制機構の破綻を示すことが増えています（Coppola et al., 2007）。
経頭蓋磁気刺激（TMS）は、非侵襲的で信頼性の高い神経生理学的技術であり、運動皮質を刺激し筋反応を記録します。TMSを通じて得られるパラメータ、例えば運動誘発電位（MEP）と皮質沈黙期（CSP）は、それぞれ皮質興奮性と抑制制御を評価するために使用されます（Chen et al., 1999）。CSPは特にGABA-Bを介した抑制機構を評価するのに有用です。片頭痛患者が皮質抑制の低下を示すという仮説は、CSP測定を用いて直接テストできます。
先行研究では、片頭痛患者でCSP持続時間の短縮とMEP振幅の増加が報告されており、皮質過興奮性を示唆しています（Brighina et al., 2002; Afra et al., 1998）。しかし、これらの知見は一貫しておらず、片頭痛サブタイプ（前兆あり vs 前兆なし）でどのように変化するかは不明です。したがって、本研究は、客観的かつ定量的な測定を用いて片頭痛における皮質生理学的変化を特徴づけ、文献のギャップを埋め、臨床評価に貢献することを目的とします。さらに、これらのパラメータと片頭痛のタイプ、持続時間、発作頻度などの臨床的特徴との関係を調査し、個別化された神経生理学的プロファイリングの基礎を築きます。
主要および副次目的：
主要目的：
本研究の主要目的は、非侵襲的方法を用いて片頭痛患者の運動皮質における抑制制御を客観的に評価することです。TMSを通じて得られる運動誘発電位（MEP）と皮質沈黙期（CSP）を測定し、片頭痛患者と健常対照群で比較します。GABA-Bを介した抑制機構を反映するCSP持続時間は、片頭痛が皮質抑制に及ぼす影響を直接評価できます（Chen et al., 1999）。
副次目的：
運動出力分析：筋電図（EMG）信号を、Peristimulus Time Histogram（PSTH）とPeristimulus Frequencygram（PSF）法を用いて分析し、TMS後の運動単位応答の時間的パターンと周波数変化を評価します。PSTHは刺激後の個々の運動単位のタイミングを分析し、PSFは刺激後の周波数変化をより精密に示します（Türker & Powers, 2001）。これらの分析は、皮質刺激の脊髄反射とその運動出力への影響を明らかにするのに役立ちます。
バイオマーカー可能性：CSPやMEPなどのTMS由来パラメータを、片頭痛病態生理のバイオマーカーとしての可能性を評価し、将来の診断と治療のための客観的測定法の開発に貢献します。
期待される利点：
本研究の終了時には、片頭痛患者の運動皮質抑制能力に関する客観的データを得ることが期待されます。TMSパラメータ、特にCSPとMEPは、片頭痛の神経生理学的基盤を理解するために使用できます。結果は以下を提供する可能性があります：
片頭痛病態生理における皮質興奮性と抑制のバランスの理解の向上。
片頭痛の客観的診断バイオマーカー開発のための基礎データ。
片頭痛患者における皮質機能障害の証拠、個別化治療アプローチの支持。
電気生理学的分析（PSTH/PSF）を通じて、皮質から脊髄レベルまでの運動出力の包括的理解。
すべての手順は非侵襲的かつ安全で、再現性のある倫理的研究アプローチを提供します。
研究方法：
参加者：
本研究は、国際頭痛学会（IHS）基準に従って片頭痛の既往診断がある18-45歳の右利き個人を含みます。
データ収集：
本研究は、非侵襲的脳刺激（TMS）と表面筋電図（sEMG）および針筋電図を使用します。測定は安静時と随意筋収縮時の両方で行われます。TMSは運動皮質上に適用され、筋反応はsEMG電極を用いて同時に記録されます。詳細な運動ニューロン分析のために、単一運動単位（SMU）記録も得られます。
針筋電図/SMU記録：
SMU記録は、滅菌されたテフロンコーティング針（銅線含む、直径約70μm、25G）を第一背側骨間筋（FDI）に挿入して使用します。針は部分的に引き戻され、電極の安定性を維持し、運動中でも単一運動単位活動を記録できるようにします。
TMS適用：
TMSは、Magstim 200^2 単相刺激装置（Magstim Ltd, UK）を使用し、70 mmの8の字コイルをFDI筋に対応する優位半球の一次運動皮質（M1）上に配置して行われます。安静時運動閾値（RMT）が決定された後、MEPを誘発する刺激が行われます。
表面筋電図記録：
sEMG信号は、FDI筋上に配置されたAg/AgCl電極を使用して得られます。信号はCED 1902増幅器で増幅され、CED 3601 Power 1401 DACユニットを介してデジタル化されます。MEP潜時と振幅、およびCSP持続時間が計算されます。参加者は測定中に約20%の最大随意収縮を維持します。
データ分析：
データはIBM SPSS Statistics 26を使用して分析されます。正規性はコルモゴロフ-スミルノフ検定とシャピロ-ウィルク検定を使用してテストされます。パラメトリックデータは独立t検定とANOVAで分析され、ノンパラメトリックデータはマン・ホイットニーU検定またはクラスカル・ウォリス検定で分析されます。臨床パラメータ（片頭痛持続時間、頻度、重症度）と神経生理学的測定値（MEP、CSP）との相関は、ピアソンまたはスピアマン相関係数を使用して評価され、有意水準はp < 0.05に設定されます。
研究の種類
入学 (推定)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究連絡先
- 名前：Murat Kara, MSc
- 電話番号：+905314708141
- メール：murkara@gelisim.edu.tr
研究連絡先のバックアップ
- 名前：Kemal Sıtkı Türker, Prof. Dr.
- 電話番号：+905325987791
- メール：ksturker@gelisim.edu.tr
研究場所
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Istanbul
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Istanbul、Istanbul、トルコ（Türkiye）、34310
- Istanbul Gelisim University, Faculty of Dentistry, Translational Dentistry Research Laboratory
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コンタクト：
- Murat Kara, MSc
- 電話番号：+905314708141
- メール：murkara@gelisim.edu.tr
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コンタクト：
- Kemal Sıtkı Türker, Prof. Dr.
- 電話番号：+905325987791
- メール：ksturker@gelisim.edu.tr
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主任研究者：
- Kemal Sıtkı Türker, Prof. Dr.
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副調査官：
- Murat Kara, MSc
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副調査官：
- Muhammed Yurtseven, MSc
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副調査官：
- Nilgün Yıldız, MSc
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
健康ボランティアの受け入れ
説明
採用基準：
- 年齢18～45歳。
- 右利きの個人。
- 片頭痛患者：国際頭痛学会（IHS）基準に基づいて診断されたもの。
- 健康対照群：片頭痛またはその他の神経疾患の既往歴がない。
- インフォームドコンセントを提供できる意思と能力がある。
除外基準：
- てんかんまたはその他の発作性疾患の既往歴。
- 金属インプラント、ペースメーカー、またはTMSへのその他の禁忌事項の存在。
- 妊娠中または授乳中。
- 重大な神経学的または精神疾患の既往歴。
- 過去2週間以内に皮質興奮性を著しく変化させる薬物（例：抗てんかん薬、ベンゾジアゼピン系薬剤）の使用。
- EMG/TMS手技への安全な参加を妨げる筋骨格系疾患。
研究計画
研究はどのように設計されていますか？
デザインの詳細
- 主な目的：基礎科学
- 割り当て：ランダム化
- 介入モデル：並列代入
- マスキング：独身
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的：片頭痛患者
IHS基準に基づく片頭痛の既往診断がある18～45歳の成人参加者。 経頭蓋磁気刺激法（TMS） 表面筋電図（sEMG） 針筋電図／単一運動単位（SMU）記録 |
一次運動野に非侵襲的な脳刺激を適用し、運動誘発電位（MEP）と皮質無動期（CSP）を誘発する。 Magstim 200² 単相刺激装置と共に70 mm の8の字コイルを使用。
第一背側骨間筋（FDI）上に配置された双極性Ag/AgCl電極で、TMSに対する筋反応を記録する。
無菌のテフロンコーティングされた針電極をFDI筋に挿入し、TMSおよび随意収縮中の個々の運動単位の活動を記録する。
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偽コンパレータ：健康な対照群
片頭痛または神経疾患の既往歴のない年齢および性別を一致させた成人。 彼らは片頭痛群と同じsEMGおよび針筋電図/SMU手順を受けるが、TMSは疑似刺激である。 表面筋電図（sEMG） 針筋電図／単一運動単位（SMU）記録 経頭蓋磁気刺激（TMS）疑似刺激 |
第一背側骨間筋（FDI）上に配置された双極性Ag/AgCl電極で、TMSに対する筋反応を記録する。
無菌のテフロンコーティングされた針電極をFDI筋に挿入し、TMSおよび随意収縮中の個々の運動単位の活動を記録する。
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この研究は何を測定していますか？
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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皮質沈黙期（CSP）持続時間
時間枠：TMS中の単回セッション測定
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CSP持続時間は、TMS中に表面筋電図を用いて第一背側骨間筋（FDI）から記録されます。
CSPはGABA-Bを介した皮質抑制メカニズムを反映し、片頭痛患者と健常対照者を比較して皮質抑制を直接評価することができます。
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TMS中の単回セッション測定
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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運動誘発電位（MEP）振幅
時間枠：TMS中の単一セッション測定
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MEP振幅は表面筋電図を用いてFDI筋から記録されます。
MEP振幅の変化は皮質興奮性と運動出力を反映します。
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TMS中の単一セッション測定
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その他の成果指標
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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神経生理学的パラメーターと疾患期間の相関関係
時間枠：TMS中の単一セッション測定
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片頭痛疾患の持続期間とTMSパラメータ（CSP持続時間、MEP振幅）の関係は、相関分析（ピアソンまたはスピアマン）を用いて評価されます。
疾患の持続期間は、患者の病歴面談に基づいて決定されます。
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TMS中の単一セッション測定
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単一運動単位（SMU）発火率
時間枠：TMS中の単一セッション測定
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随意収縮時の針筋電図を用いて第一背側骨間筋から記録された単一運動単位の放電率（発火頻度）。
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TMS中の単一セッション測定
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者：Kemal Sıtkı Türker, Prof. Dr.、Istanbul Gelisim University, Faculty of Dentistry, Translational Dentistry Research Laboratory
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Haavik H, Niazi IK, Jochumsen M, Ugincius P, Sebik O, Yilmaz G, Navid MS, Ozyurt MG, Turker KS. Chiropractic spinal manipulation alters TMS induced I-wave excitability and shortens the cortical silent period. J Electromyogr Kinesiol. 2018 Oct;42:24-35. doi: 10.1016/j.jelekin.2018.06.010. Epub 2018 Jun 19.
- Ozyurt MG, Haavik H, Nedergaard RW, Topkara B, Senocak BS, Goztepe MB, Niazi IK, Turker KS. Transcranial magnetic stimulation induced early silent period and rebound activity re-examined. PLoS One. 2019 Dec 4;14(12):e0225535. doi: 10.1371/journal.pone.0225535. eCollection 2019.
- Todd G, Rogasch NC, Turker KS. Transcranial magnetic stimulation and peristimulus frequencygram. Clin Neurophysiol. 2012 May;123(5):1002-9. doi: 10.1016/j.clinph.2011.09.019. Epub 2011 Oct 22.
- Haavik, H., Özyurt, M. G., Niazi, I. K., Nedergaard, R. W., Topkara, B., Yilmaz, G., & Türker, K. S. (2018). Re-investigation on the nature and sign of transcranial magnetic stimulation-induced cortical silent period. In 11th Biennial Meeting of the International Motoneuron Society, IBS, 11-14 June 2018, Boulder, CO, USA (pp. 28-29). Article 46 https://motoneuron2018.org/wp-content/uploads/2018/05/IMS-Poster-Abstracts-2018.pdf
- Kahya MC, Yavuz SU, Turker KS. Cutaneous silent period in human FDI motor units. Exp Brain Res. 2010 Sep;205(4):455-63. doi: 10.1007/s00221-010-2380-6. Epub 2010 Aug 8.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (推定)
一次修了 (推定)
研究の完了 (推定)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (推定)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
本研究に関する用語
その他の研究ID番号
- IGU-ENF-MK-1
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IPD プランの説明
医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
米国FDA規制機器製品の研究
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