Niet-invasieve stimulatie op prikkelbaarheid van het centrale zenuwstelsel

Na voorafgaande geïnformeerde toestemming zullen vrijwilligers worden onderworpen aan zes pseudo-gerandomiseerde sessies met behulp van een website (randomization.com) door een niet-betrokken onderzoeker. Aan het begin van de studie zullen vrijwilligers worden geëvalueerd door middel van een gestructureerde vragenlijst en elke sessie zal de volgende experimentele reeks omvatten:

1. Hoeveelheid en kwaliteit van de slaap: er wordt gevraagd hoeveel uur de vrijwilliger de afgelopen nacht heeft geslapen. De kwaliteit van de slaap wordt gemeten via een analoge schaal van 0 (slechtste slaapkwaliteit) tot 10 punten (beste slaapkwaliteit).
2. Type eten: Alle personen zullen worden gevraagd naar de inname van voedsel en dranken die de corticale prikkelbaarheid kunnen veranderen (bijv. Koffie, chocolade, energie, frisdrank, enz.). Indien positief, zullen onderzoekers de tijd sinds inname registreren en de hoeveelheid voedsel kwantificeren.
3. Vermoeidheids- en motivatieniveau: Vermoeidheids- en motivatieniveau: Vermoeidheids- en motivatieniveaus: Het wordt gemeten via een analoge schaal met een cijfer van 0 (lagere vermoeidheids- of motivatieniveaus) tot 10 punten (grotere vermoeidheids- of motivatieniveaus).
4. Corticale exciteerbaarheid: de corticale wordt gemeten via de motor evoked potential (MEP), korte intracorticale inhibitie (SICI) en intracorticale facilitatie (ICF). Alle maatregelen zullen worden geëvalueerd door middel van transcraniële magnetische stimulatie (Neurosoft, Rusland). In eerste instantie wordt de rustmotordrempel (RMT) bepaald door de laagste stimulatoroutput te vinden die motor evoked potential (MEP) ten minste 50 microvolt (μV) opwekt. Voor RMT-meting wordt een spoel in de vorm van een acht aangesloten op de magnetische stimulator die handmatig op 45 graden van de middellijn wordt gehouden, over de rechter primaire motorcortex geplaatst (C3 - 10/20-systeem). De korte intracorticale inhibitie (SICI) en intracorticale facilitatie (ICF) zullen geëvalueerd worden door middel van gepaarde puls transcraniale magnetische stimulatie. Een conditioneringsstimuli onder de drempel (80% van RMT) en teststimuli boven de drempel (130% van RMT) worden afgegeven met een interstimulusinterval (ISI) van 2 milliseconden voor SICI en 10 milliseconden voor ICF. Bij elke conditie worden tien stimuli toegepast (ongeconditioneerde puls en paren stimuli met ISI van 3 en 20 milliseconden). Stimuli-bestelling wordt pseudo-gerandomiseerd en SICI en ICF worden uitgedrukt als geconditioneerd stimuluspercentage met betrekking tot ongeconditioneerde stimulus. De MEP-waarde wordt verkregen door transcraniële magnetische stimulatie met één puls. Tien bovendrempelige (130% van RMT) stimuli zullen worden afgeleverd op de primaire motorcortex (C3).

5. Ruggenmergactiviteit: het niveau van prikkelbaarheid van het ruggenmerg wordt gemeten aan de hand van de volgende uitkomsten:

   • Hoffman-reflex (H-reflex): de H-reflex wordt opgewekt door een percutane elektrische stimulatie op de scheenbeenzenuw die wordt afgegeven aan de knieholten en registreert de elektromyografische reacties van de soleusspier. De waarden van maximale H-reflex, M-golf en maximale H-reflex en maximale M-golfverhouding (H/M-ratio) zullen worden verkregen via een wervingscurve. De wervingscurve begint met een stimulusintensiteit die wordt afgegeven vanaf 2 milliampère (mA) en toeneemt in stappen van 1 mA tot M-golfcurvestabilisatie (geen toename van de M-golfamplitude).
   • Homosynaptische depressie (HD): de HD wordt verkregen door een reeks van twee opeenvolgende stimuli gescheiden door een interstimulusinterval (van 30 ms tot 10.000 ms). De stimuli worden afgeleverd op de knieholte en de elektromyografische reacties van de musculus soleus worden geregistreerd. De prikkels worden geleverd met de intensiteit die nodig is om de maximale H-reflex te produceren (deze informatie zal beschikbaar zijn in de wervingscurve zoals eerder vermeld). Het verschil tussen de eerste en de tweede stimulus voor elk interstimulusinterval geeft aanleiding tot de herstelcurve.
   • Nociceptieve component van de terugtrekkingsreflex (RIIIr): De RIIIr wordt opgewekt door percutane elektrische stimulatie op de nervus suralis (achter de rechter laterale malleolus) en het opnemen van reacties van de ipsilaterale breviskop van de musculus biceps femoris. Voor de reflexdrempel (RT)-registratie wordt de initiële stroomintensiteit aangepast naar 2 mA en verhoogd in stappen van 1 mA, totdat een respons van ten minste 20 µV wordt verkregen, vergezeld van een pijnrapport. Vervolgens worden 5 prikkels (130% RT) toegepast om de latentie en het gebiedsgemiddelde te verkrijgen. Bovendien wordt de pijnperceptie gecontroleerd via een analoge schaal die loopt van 0 (zonder pijnperceptie) tot 10 punten (meer pijn al gevoeld).
6. tsDCS: transcutane stimulatie van het ruggenmerg wordt toegediend via een gelijkstroom (DC) stimulator (NeuroConn Plus, Duitsland) met behulp van een paar met zoutoplossing doordrenkte sponselektroden (35 cm²). De actieve elektrode (anode of kathode) wordt geplaatst tussen de elfde en de twaalfde borstwervel) en de referentie-elektrode, over de rechterarm (deltaspier). Wordt geleverd met een stroomsterkte van 2,5 mA, fade in en fade out van 10 seconden, gedurende 20 minuten. Sham tsDCS is in verschillende onderzoeken gebruikt om actieve tsDCS-effecten te evalueren. Sham tsDCS zal worden toegepast met behulp van dezelfde plaatsing van de elektroden en parameterinstellingen van anodale tsDCS, maar de stimulatie duurt slechts 30 seconden, maar de vrijwilligers gaan door met het monteren van de elektroden gedurende 20 minuten. milde tot matige tintelingen of jeuk) op de stimulatieplaats zal worden ervaren zonder enige modulerende effecten te veroorzaken. Bovendien zal na elke tsDCS-sessie een bijwerkingenvragenlijst worden afgenomen.
7. rTMS: Aanvankelijk wordt het hogere corticale representatiegebied (hotspot) van de eerste rechter dorsale interossale (FDI) spier bepaald door middel van een achtvormige spoel die is verbonden met de magnetische stimulator (Rapid2, Magstim, VK) die handmatig wordt vastgehouden en boven de hoofdhuid wordt geplaatst ( C3 - 10/20-systeem) in een hoek van 45 graden vanaf de middellijn gericht op de doelspier (FDI). Daarna wordt RMT gemeten. rTMS-protocollen waren gebaseerd op eerdere onderzoeken. Laagfrequent protocol: 1 hertz (Hz), 90% RMT, 1500 stimuli (1 trein). Hoogfrequent protocol: 20 Hz, 90% RMT, 45 treinen, 40 prikkels per trein, interval van 28 seconden, 1800 prikkels. Sham rTMS wordt uitgevoerd met een laagfrequent protocol met behulp van twee spoelen. De eerste - aangesloten op de stimulator - wordt op een spiraalsteun geplaatst dicht bij de vrijwilliger maar is niet zichtbaar. Daarom zullen karakteristieke stimulatiegeluiden hoorbaar zijn. De tweede - losgekoppeld van de stimulator - wordt over het linker primaire motorische gebied geplaatst. Na elke rTMS-sessie wordt de aanwezigheid van bijwerkingen berekend.
8. Looptraining: Het bestaat uit een matige looptraining gedurende 20 minuten. Om ervoor te zorgen dat de oefening met matige intensiteit wordt uitgevoerd, wordt de 64% - 76% van de maximale hartslag (HRmax = 220-leeftijd) gebruikt. De hartslag wordt elke drie minuten gecontroleerd via een hartpolair. Daarnaast wordt de waargenomen inspanning, de loopsnelheid en de helling van de loopband gecontroleerd. De Borg-schaal zal worden gebruikt om de waargenomen inspanning te evalueren. Dit is een analoge schaal met een cijfer van 6 (lichte oefening) tot 20 punten (uitputtende oefening). Informatie over de oefening op de loopband wordt genoteerd in het evolutieverslag.
9. Ruggenmergactiviteit: deze evaluatie wordt onmiddellijk na (T0), dertig minuten na (T1) en 1 uur na (T2) de looptraining uitgevoerd. De procedures worden volgens hetzelfde protocol uitgevoerd.
10. Corticale hersenactiviteit: deze evaluatie wordt uitgevoerd na elke herwaardering van de activiteit van het ruggenmerg (T0, T1 en T2). De procedures worden volgens hetzelfde protocol uitgevoerd.