다발성 경화증 환자의 신경생리학적 평가

다발성 경화증(MS)은 중추 신경계(CNS)의 탈수초성 질환으로, 그 병인은 탈수초 사건 및 신경변성 모두를 수반합니다. 그것은 젊은 성인에서 장애의 가장 빈번한 원인 중 하나입니다. 그것은 다양한 임상적 표현형을 특징으로 합니다: 현재, 가장 흔한 재발 완화형(RR), MS의 진행성 형태(일차 진행성 -PP, 이차 진행성 -SP)가 인식됩니다. 재발-완화 형태는 임상 사건의 급성/아급성 발병, 자기 공명 영상(MRI)에서 새로운 병변의 출현 또는 새로운 또는 기존 병변에 의한 가돌리늄 흡수를 특징으로 합니다. 반면에 진행성 형태는 발병(PP-MS)부터 천천히 장애가 축적되거나 재발 완화 추세(SP-MS)를 따릅니다. 다발성 경화증 환자를 평가하는 데 주로 사용되는 임상 척도는 확장 장애 상태 척도(EDSS)입니다. 현재 질병 통제에 사용할 수 있는 여러 치료법이 있으며 올바른 치료 선택의 식별은 질병의 임상 과정을 안정화까지 중요한 속도 저하로 이어질 수 있습니다. 따라서 다양한 치료 전략이 존재하므로 치료에 최적이 아닌 방식으로 반응하는 환자를 초기에 인식하는 것이 필수적입니다. 현재까지 치료 효과에 대한 평가는 임상 및 방사선학적 데이터를 기반으로 합니다. 여러 연구가 장애의 새로운 지표를 확인하려고 시도했지만 이들 중 어느 것도 일상적인 임상 사용에 진입하지 못했습니다. 이러한 맥락에서 염증/퇴행성 질환 활동의 마커를 조기에 식별하는 신경생리학의 가능한 역할이 설명됩니다.

잠재적으로 질병의 염증성 또는 신경퇴행성 단계를 식별할 수 있는 신경생리학적 방법 중에서 가장 유망한 결과는 경두개 자기 자극(TMS) 및 뇌파 검사(EEG)에서 얻어졌습니다. 임상 환경에서 이미 널리 사용되는 이러한 방법은 재현 가능하고 비침습적이며 저비용이라는 특징이 있습니다. 자기 자극과 호환되는 EEG 시스템의 개발 덕분에 TMS(TEP)에 의해 유발된 피질 전위를 연구할 수 있습니다. TEP는 피질내 흥분성의 민감하고 재현 가능한 실험 지표를 구성하고 다양한 신경학적 상태의 특정 변경을 식별할 수 있게 합니다. TEP 연구는 단일 기술인 TMS와 EEG를 개별적으로 사용하여 얻을 수 있는 것보다 더 나은 성능을 제공합니다.

백질 완전성에 대한 신경생리학적 평가 기능적 연결성의 EEG 지표가 백질의 수초화 정도에 의해 영향을 받는다는 몇 가지 증거가 확인되었습니다. 이러한 EEG 연결성 지표 중 피질-피질 일관성은 두 피질 영역의 진동 신호 사이의 선형 상관 지표이며 생리학적 조건 및 다양한 신경학적 병리에서 뇌의 수초화 상태의 민감한 지표인 것으로 나타났습니다.

서로 다른 주파수 대역에서 뚜렷한 EEG 진동은 여러 연구에서 행동, 인지 및 임상 상태에 대한 많은 강력한 관계를 밝혔습니다. EEG에 의해 기록된 시공간 진동 동적 패턴은 기능적 연결성을 포함하여 신피질 역학의 중요한 뇌 상태 의존 측정입니다. 미엘린은 상당한 전도 지연으로 분리된 뇌 영역에서 "발생기"(예: 여러 규모의 세포 조립체 또는 네트워크) 사이의 진동 신경 활동 및 동반을 유지하는 데 중요합니다. 대규모에서 두피 EEG에 의해 평가되는 기능적 연결성은 백질 영역, 특히 피질-피질 돌기에 의해 강하게 영향을 받는 것으로 여겨집니다. 표준 푸리에 변환 기반 다중 채널 신호 측정 일관성은 주파수의 함수로 표현되는 제곱 상관 계수입니다. 인지 상태 및 백질(WM) 성숙 또는 질병에 대한 강력한 측정을 제공할 수 있습니다. WM 무결성은 결정된 뇌 네트워크에서 시냅스 입력의 전파 지연(즉, 타이밍)을 결정하여 로컬 진동의 위상 동기화를 허용합니다. 전도 지연의 상대적으로 작은 변화는 먼 뇌 영역 사이의 진동 결합 및 위상 동기화에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 뇌 동기화의 교란은 많은 신경 및 정신 장애의 기능 장애에 기여합니다. 두피 EEG와 비교하여 고해상도 EEG(HR-EEG) 방법은 컴퓨터 알고리즘(예: Laplacian 또는 경질 이미지)을 사용하여 대략 2-3cm 척도에서 뇌 또는 경막 표면 전위의 추정치를 제공합니다. 협대역(예: 1Hz) 알파 및 세타 일관성과 같은 HR-EEG 기능 연결 측정은 (대부분) 수초 축삭을 통한 피질-피질 신호 전파와 연결되어 있습니다. 반구 사이의 전파 시간은 수초가 있는 뇌량 섬유를 통해 약 30ms이고 무수 섬유를 통해 150-300ms입니다. HR-EEG를 사용하여 왼쪽 및 오른쪽 감각 운동 손 영역 사이의 두피에 등록된 반구간 일관성을 조사한 결과, 알파 밴드 내에서 양측의 일관성 있고 일관되지 않은 리듬 활동의 중첩이 드러났습니다. 시냅스 통합은 뇌량간 축삭의 수초화 정도에 의해 크게 영향을 받을 것으로 예상할 수 있습니다. 결합된 EEG 및 HR-EEG는 각각 대형/글로벌(~5-10cm) 및 중간/로컬 {-2-3cm) 공간 스케일 소스 영역에 최대로 민감한 보완 기능 연결 추정치를 제공할 수 있습니다. 백질 무결성은 피질-피질 연결에 중요하며 이러한 기능적 연결성 추정, 특히 두피 진동 결합 및 원거리 소스 위상 일관성에 중요합니다.

경두개 자기 자극(TMS)은 비침습적 뇌 자극 기술입니다. 고강도 자기 펄스를 생성함으로써 TMS는 대뇌 피질의 작은 영역을 흥분시키거나 억제할 수 있는 짧은 전류를 유도합니다. 이 활성화 속성은 고전적으로 일차 운동 피질(M1)에서 사용되어 대뇌 피질-척추 다발을 따라 활동 전위를 생성하고 반대쪽 근육 조직에서 운동 전위(MEP, 운동 유발 전위)를 유발합니다. 다발성경화증 환자에서 뇌파와 TMS는 MRI 검사가 정상인 대상자에서도 백질로를 따라 비정상적인 전도 시간을 통해 탈수초화를 증명하는 진단 도구로 널리 사용됩니다. 또한, 자기 자극이 자극 대상 근육의 수의근 수축 동안 전달될 때, M1의 TMS는 대측(CSP: 반대측 침묵 기간) 및 동측("동측 침묵 기간") 모두에서 자발적인 근전도(EMG) 활동의 짧은 중단을 생성할 수 있습니다. 기간" -IpSP). lpSP는 MS 및 뇌량 병변이 있는 환자에서 변경된 것으로 밝혀진 반구간 운동 억제의 척도입니다.

EEG 신호와 TMS에 의해 생성된 신호의 개별 기록과 비교하여 TMS-EEG의 두 가지 방법을 동시에 실행하면 TMS에 의해 유발된 전위(TEP)의 두피에서 직접 기록할 수 있습니다. 자극 부위에서 멀리 떨어진 영역에서 TEP를 기록하면 자극된 피질의 연결성에 대한 정보를 얻을 수 있습니다. "반구간 신호 전파"(ISP)는 자극된 반구에서 대측으로의 TMS-EEG 반응의 전파를 기반으로 하는 반구간 연결성의 척도입니다. ISP는 뇌량 미세 섬유의 미세 구조적 무결성 및 운동 발달 중 손재주와 관련이 있습니다.

회백질 무결성의 신경생리학적 추정치:

회백질(GM) 병리와 관련하여 TMS 및 EEG 연구에서 얻은 증거는 MS에서 피질 기능 장애의 역할을 밝히는 데 기여했습니다. 감각 운동 통합 및 운동 제어에서 중요한 것으로 간주되는 EEG 진동의 변경은 MS 환자의 임상 장애 및 방사선 변화와 관련이 있습니다. 또한, 쌍 펄스 TMS 프로토콜은 MS 환자의 M1 흥분성에 변화를 보였고 이러한 변화는 임상 장애와 관련이 있습니다. TMS-EEG의 측정치 중 로컬로 기록된 TEP는 자극된 피질의 흥분성과 활성화 상태를 반영하므로 피질 회백질의 무결성 정도를 반영합니다.

결론적으로 EEG 및 TMS-EEG 측정은 MS 환자의 WM 및 GM 기능 무결성을 평가하는 강력한 도구입니다. 이와 같이 EEG 및 TMS-EEG는 또한 MS에서 질병 수정 요법(DMT)의 효능을 체계적으로 평가하기 위한 잠재적인 객관적 프레임워크를 제공합니다.

연구 목적 및 가설 이 연구의 주요 목적은 MS 환자의 회백질 및 백질 모두의 기능적 완전성을 대신하여 TMS-EEG 신경생리학적 측정을 평가하는 것입니다. 얻은 데이터는 성별과 연령이 비슷한 건강한 피험자 그룹의 데이터와 비교됩니다. 건강한 피험자는 신경학적 검사가 정상이고 이환율에 대한 병력이 음성인 피험자로 식별됩니다. 신경생리학적 변수를 임상적 변수와 결합함으로써 다발성경화증 환자의 장애 정도를 나타내는 신경생리학적 마커를 식별하려는 시도가 이루어질 것입니다(1차 목적). 2차 목적은 병리의 임상적 또는 방사선학적 재발과 장기적인 임상-방사선학적 상태에서 예측 역할을 할 수 있는 신경생리학적 변수를 식별하는 것입니다. 이를 위해 신경생리학적 TMS-EEG 측정은 연구에 참여하는 환자에서 세로로 반복되고 임상 실습에 따라 임상 및 방사선과 상관됩니다. 확인된 신경생리학적 마커는 임상적 악화 또는 치료에 대한 차선책인 환자를 식별하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

등록: 적절한 수의 연구 참가자를 보장하고 실제 조건에 더 추적 가능한 데이터를 얻기 위해 조사관은 다른 MS 센터와 모집에 협력합니다(관련 관리자가 첨부된 목록). 모든 신경 생리학적 평가는 우리 부서에서 수행되며 우리 센터는 코디네이터가 될 것입니다.

신경생리학적 평가의 내약성 선택한 신경생리학적 방법은 비침습적 절차이며 널리 사용되며 현재 임상 실습에서 사용 중인 도구를 기반으로 합니다. 이러한 방법은 고통이 없으며 따라서 안전하고 부작용이 없기 때문에 많은 피험자에게 쉽게 구현됩니다.