Onderzoek naar transcraniële wisselstroomstimulatie (tACS) Preconditioneringseffecten op rust- en actieve motordrempel

Wanneer vrijwilligers geïnteresseerd zijn in deelname aan het onderzoek en zij nemen contact op met de PI of RA, zal de PI of RA het onderzoek kort toelichten. Als de deelnemer nog steeds geïnteresseerd is om deel te nemen, worden er twee tijdslots van 2 uur ingepland waarin de deelnemer het lab kan bezoeken. Bij het geplande eerste bezoek zal de PI of RA elk deel van de toestemming verstrekken en toelichten. Zodra de deelnemer klaar is om deel te nemen, wordt hem gevraagd het toestemmingsformulier te ondertekenen en krijgt hij een kopie van het ondertekende toestemmingsformulier. De PI of RA kent aan elke deelnemer een code toe. De code heeft de vorm XY-RMT_##, waarbij XY de eerste letters zijn van de voor- en achternaam en ## een getal van twee cijfers is. Nadat het toestemmingsformulier is ondertekend, wordt het in een afgesloten kast geplaatst in het kantoor van onze supervisor in het Riverview Health Center.

Zodra de deelnemer volledig is ingeschreven, voeren de RA en PI de Montreal Cognitive Assessment (MoCA) en de vragenlijst uit om te bepalen of de deelnemer voldoet aan de inclusiecriteria. Als de deelnemers geen gezondheids- of fysieke conflicten hebben met de toepassing van elektrische en magnetische stimulatie en een MoCA-score hoger dan 26 van de 30 hebben, zullen de PI en RA de deelnemer en de apparaten instellen. Met behulp van ons neuronavigatiesysteem in het TMS-laboratorium (in het Riverview Health Center) wordt een tracking-hoofdband op de deelnemer geplaatst en wordt een tracker gebruikt om de hoofdhuid te meten en de anatomische posities te bepalen. Er worden ook elektroden op de eerste dorsale interossale (FDI) spier van de deelnemer van de rechterhand van de deelnemer geplaatst om de elektromyografie (EMG) op te nemen.

Het TMS-apparaat is de Magstim Rapid 2-stimulator op enkele pulsinstelling met de AirFilm-spoel in de vorm van een acht. Het EMG-apparaat is de EMG-opnamepod van Brainsight 2. Het tACS-apparaat is de tES (transcraniële elektrische stimulatie) van Soterix Medical Inc. (Model: 2001).

Voor de rustmotorische drempel (RMT) stelt de PI het C3-gedeelte van de hersenen van de deelnemer (gebied van de linker hersenhelft in het 10 20-model dat verband houdt met het handgebied van de primaire motorische cortex) bloot aan enkele pulsen van TMS vanaf 50% intensiteit van de maximaal beschikbare intensiteit. Dit wordt gedaan terwijl de rechterhand zich in een rustpositie (ontspannen) bevindt. De RA verhoogt de intensiteit met stappen van 5% totdat een zichtbare spiertrekking in de rechterhand wordt waargenomen. Vervolgens wordt de intensiteit verlaagd in stappen van 1% totdat er 10 consistente zichtbare spiertrekkingen worden waargenomen in de pijl. De minimale intensiteit wordt geregistreerd als de RMT en de exacte positie en richting van de spoel ten opzichte van de hoofdband wordt geregistreerd als de beoogde "hotspot" via het neuronavigatiesysteem (Vicra-positiesensorcamera). De 10 opeenvolgende succesvolle EMG's worden geregistreerd als de pre-priming-gegevens van de rustende spier. Een vergelijkbare procedure wordt gevolgd voor de actieve motordrempel (AMT), met als enige verschil de toestand van de rechterhand. Voor een actieve opname wordt de deelnemer gevraagd om voorzichtig de armleuning van de stoel vast te pakken, zodat de spier 10-30% van de maximale vrijwillige samentrekking wordt geactiveerd en de 10 pulsen worden blootgesteld aan de "hotspot zoals gelokaliseerd door de Vicra-camera.

Om de hersenen te primen met behulp van de tACS, krijgt de deelnemer een pauze van 5 minuten waarin de RA de actieve elektrode van tACS op de gemarkeerde "hotspot" plaatst en de referentie op het contralaterale supraorbitale gebied van het hoofd (rechterkant van de voorhoofd boven de wenkbrauw). Na de pauze begint de stimulatie met een frequentie van 40 Hz en een stroomsterkte van 0,75 mA amplitude gedurende 10 minuten. Onmiddellijk na de stimulatie wordt het EMG geregistreerd door middel van 10 TMS-pulsen op actieve FDI-spier en 10 pulsen met rustende FDI-spier. Dezelfde procedure wordt eenmaal 30 minuten na tACS-stimulatie gevolgd en eenmaal na 1 uur.

In totaal zijn er 40 EMG-opnames in rust en 40 actieve EMG-opnames voor elke deelnemer. De EMG-opnamen in rust worden bij elk tijdsinterval vergeleken voor elk waarneembaar verschil in gemiddeld motorisch opgewekte potentiaal (MEP) en de actieve EMG-opnamen worden vergeleken voor verschillen in zowel de stilteperiode die verschijnt na de onwillekeurige spiertrekkingen als de MEP.

Hetzelfde proces wordt uitgevoerd voor de tweede keer dat de deelnemer naar het lab komt, met als enige verschil dat de deelnemer 10 minuten tRNS krijgt in plaats van tACS.