Invloed op plasticiteit van hersentemperatuur

1. Objectief

   De ontregeling van synaptische transmissie in bepaalde hersengebieden kan verantwoordelijk zijn voor sommige neurologische aandoeningen. Er werd aangetoond dat synaptische transmissie kan worden gemoduleerd door repetitieve transcraniële magnetische stimulatie (rTMS), en dit kan een onderdeel zijn van de therapeutische effecten van rTMS. Het nut van rTMS is echter beperkt vanwege het onvermogen om de stimulatie en variabiliteit in interventierespons te focussen. Koeling bleek de neuronale activiteit in gerichte hersengebieden te verminderen. Het doel van dit protocol is

   om het vermogen van koeling om rTMS te beïnvloeden te onderzoeken.

   Deelstudie: Fasegetriggerde gepaarde associatieve stimulatie (PAS)

   Evenzo is de respons op transcraniële magnetische stimulatie (TMS) variabel. Er is echter aangetoond dat EEG informatie bevat die van invloed is op meetbare TMS-uitkomsten. Het doel van deze studie is om TMS-afgifte te optimaliseren door gebruik te maken van EEG-fase-getriggerde TMS.

2. Studie bevolking

   We zijn van plan om 18 volwassen gezonde vrijwilligers poliklinisch te bestuderen. Het gevraagde opbouwplafond is 23 vakken om rekening te houden met uitval en onvoldoende screening. Dit deel van de studie is afgerond en de werving voor koelgerelateerde medewerkers gaat niet door

   gedeelte van de studie.

   Deelstudie: Fasegetriggerde gepaarde associatieve stimulatie (PAS)

   We zijn van plan een deelstudie uit te voeren om een ​​nieuwe methode van plasticiteitsinductie-fase-getriggerde gepaarde associatieve stimulatie (PAS) te ontwikkelen. Voor dit deelonderzoek is een aanvullende beoogde onderzoekspopulatie van 24 proefpersonen nodig die de 3 onderzoeksarmen voltooien en die een subgroep kunnen zijn van de aanvankelijk gevraagde 18 proefpersonen uit het hoofdonderzoek. Het extra opbouwplafond is 40 proefpersonen om rekening te houden met uitvallers en mislukte screening (24 deelnemers voltooien deelstudie/40 deelnemers ingeschreven in deelstudie). Het totale plafond voor het hele protocol is 63.

3. Ontwerp

   Analyse van de tijdens het hoofdonderzoek verzamelde gegevens toont aan dat de controleconditie van rPAS/sham-koeling niet resulteerde in verhoogde motor evoked potentials (MEP's) zoals verwacht. Dit nuleffect van de regelconditie maakte het moeilijk om effecten door de koelconditie vast te stellen. Daarom stellen we een nieuwe substudie voor die een betere vorm van plasticiteitsinductie onderzoekt met behulp van EEG-fasegetriggerde TMS.

   Voor het voltooide, aan koeling gerelateerde deel van het onderzoek stellen we voor om snel gepaarde associatieve stimulatie (rPAS) te gebruiken, gemoduleerd door koeling op de hoofdhuid toe te passen, om het effect van koeling op rTMS te onderzoeken. Onze hypothese is dat het koelen van de hersenen de potentiëring die normaal door rPAS wordt veroorzaakt, zal voorkomen. We zullen de hersentemperatuur met maximaal 1,5 graden Celsius verlagen door een koelhelm op de hoofdhuid te plaatsen en vervolgens het effect op potentiëring testen door rPAS toe te passen. Een van onze stopcriteria is een vermindering van de gemeten temperatuurverlaging met 2 graden Celsius.

   Dit onderzoek bestaat uit één experiment met 18 proefpersonen en de opbouw is voltooid. Het experiment is verdeeld in drie sessiebezoeken, elk met een tussenpoos van minimaal 1 dag.

   De regelpotentiëring als reactie op rPAS zonder koeling wordt tijdens sessiebezoek 1 gemeten met behulp van de TMS-evoked motor evoked potential (MEP). In sessiebezoek 2, na het aanbrengen van een in de handel verkrijgbare vloeistofkoelhelm gedurende 45 minuten om de temperatuur van de onderliggende hersenschors met maximaal 1,5 graden Celsius te verlagen, zullen we de reactie op rPAS beoordelen. In sessie 3 wordt de MEP gemeten na het aanbrengen van de koelhelm, maar met de rPAS-procedure in plaats van een schijn-rPAS. Sessiebezoek 3 is nodig om te bepalen of er wijzigingen zijn in de MEP alleen als reactie op afkoeling. Dus tijdens de drie sessiebezoeken zullen we alleen koeling, alleen rPAS en de twee samen evalueren.

   Deelstudie: Fasegetriggerde gepaarde associatieve stimulatie (PAS)

   De voorgestelde substudie is het testen van een methodologie om de variabiliteit in reactie op TMS te verminderen en de betrouwbaarheid ervan te verbeteren, door gebruik te maken van EEG-fasegetriggerde PAS. De nieuwe methode maakt gebruik van EEG-fasegetriggerde gepaarde associatieve stimulatie. Net als de rPAS die in het hoofdonderzoek werd gebruikt, maakt EEG-fasegetriggerde PAS ook gebruik van gepaarde mediane zenuwstimulatie met TMS naar de motorische cortex. De prikkels worden echter geactiveerd wanneer het EEG dat is opgenomen vanuit de motorcortex (M1; EEGM1) zich in een vooraf gespecificeerde fase van de alfaband (8-12 Hz) oscillatie bevindt.

   Het deelonderzoek om de optimale parameters van fasegetriggerde PAS te ontwikkelen, zal bestaan ​​uit maximaal 4 bezoeken en 3 armen. Het eerste bezoek is een screening- en pilotbezoek, de volgende bezoeken zijn verschillende onderdelen van het onderzoek. Twee actieve armen zullen de gepaarde medianuszenuw en motorische cortex TMS activeren volgens de fase van het lopende EEG. Eén arm activeert de prikkels op het dieptepunt van het lopende EEG (fase -90 als het EEG wordt gemodelleerd als een sinusgolf). Een andere arm activeert de prikkels op het hoogtepunt van het lopende EEG (fase +90). Een controle-arm activeert de gepaarde stimuli met een willekeurige vertraging vanaf het einde van het lopende EEG. Deze regelarm dient om gepaarde stimuli af te geven met een snelheid die overeenkomt met het lopende EEG, maar stimuleert in een willekeurige fase van elke alfa-oscillatiecyclus. Deze armen zullen pseudo-gerandomiseerd zijn.

   Onze hypothese is dat stimulatie aan het einde van het lopende EEG zal resulteren in meer plastische veranderingen in de hersenen, zoals gemeten door middel van onze TMS-uitkomstmaten van EP-leden met een enkele puls, in vergelijking met de controleconditie van willekeurige fasestimulatie en stimulatie op het hoogtepunt van het EEG. lopende EEG. We veronderstellen ook dat stimulatie op het hoogtepunt van het lopende EEG zal resulteren in een afname van TMS-uitkomstmaten in vergelijking met de controle-arm en stimulatie op het dal van het lopende EEG. Dit zal een binnen-proefpersoonontwerp zijn van 3 bezoeken voor elk van de 40 deelonderzoeksonderwerpen.

4. Uitkomstmaatregelen

De primaire uitkomstmaat is de amplitude van EP-leden die worden geïnduceerd door enkele TMS-pulsen.

Deelstudie: Fasegetriggerde gepaarde associatieve stimulatie (PAS)

Het primaire resultaat zijn pre-post veranderingen in MEP veroorzaakt door fase-getriggerde TMS. Pre-post veranderingen in rusttoestand EEG (rs-EEG) zullen ook geanalyseerd worden. Associaties tussen deze uitkomsten en demografische gegevens zullen in de analyses worden opgenomen.