TMS som et verktøy for evaluering av nevromodulerende effekter av transkutan vagusnervestimulering

I løpet av de siste to tiårene har vagusnervestimulering (VNS) blitt et verdifullt behandlingsalternativ for pasienter med refraktær epilepsi. Imidlertid krever VNS en kirurgisk prosedyre forbundet med potensielle bivirkninger. Derfor har utviklingen av ikke-invasive enheter som selektivt retter seg mot vagusnervefibrene med lav risikoprofil fått interesse. Transkutan aurikulær VNS (tVNS) er en slik ikke-invasiv nevrostimuleringsmodalitet som retter seg mot det kutane mottakelige feltet til den aurikulære grenen av vagusnerven som ligger i det ytre øret. Opp til dato har tVNS blitt undersøkt som en potensiell behandling for epilepsi med inkonsistente resultater. Målet med denne studien er å undersøke effekten av tVNS på kortikal eksitabilitet. Dette vil gi viktig innsikt i de underliggende effektene av denne teknikken på hjernens nevrofysiologi. Kortikal eksitabilitet vil bli undersøkt ved å kombinere transkraniell magnetisk stimulering med elektromyografi (TMS-EMG) og elektroencefalografi (TMS-EEG), ved å evaluere endringer i motor-fremkalte potensialer (MEPs) og TMS-evoked potentials (TEPs).

I denne prospektive, enkeltblinde, cross-over-studien vil vi inkludere 15 friske mannlige deltakere. De vil gjennomgå et spørreskjema for TMS-sikkerhetsscreening (TSS) og klinisk nevrologisk undersøkelse før inkludering. Hver deltaker vil gjennomføre 2 økter med minst en ukes mellomrom, en med aktiv tVNS og en med falsk tVNS.

Intervensjonen er tVNS ved hjelp av Nemos®-enheten som stimulerer cymba conchae ved det ytre øret. Stimuleringsparametere er satt til en frekvens på 25 Hz, en pulsbredde på 250 µs, 7 s PÅ, 18 s AV. Utgangsstrømmen økes til brukeren føler en prikkende følelse på stimuleringsstedet, men bør forbli underterskel for smertefull stimulering. Stimulering leveres i løpet av 60 min. Sham-stimulering oppnås ved å plassere elektroden på øreflippen i stedet for cymba conchae.

Før og etter intervensjonen vil 120 enkle TMS-pulser, 120 sammenkoblede pulser med et interstimulusintervall på 3ms og 120 parede pulser med et interstimulusintervall på 100ms leveres over høyre motor-hotspot. MEP-er vil bli målt ved venstre første dorsal interosseus muskel. TEP-er vil bli målt med en 64-kanals TMS-kompatibel elektrodehette. MEPS og TEPS vil bli forhåndsbehandlet offline i Matlab. TEP- og MEP-morfologi (amplitude og latens) vil bli evaluert før og etter intervensjonen for å undersøke endringer i kortikal eksitabilitet.