Wpływ na plastyczność temperatury mózgu

1. Cel

   Rozregulowanie transmisji synaptycznej w pewnych obszarach mózgu może być odpowiedzialne za niektóre zaburzenia neurologiczne. Wykazano, że transmisja synaptyczna może być modulowana poprzez powtarzalną przezczaszkową stymulację magnetyczną (rTMS), co może być składową efektów terapeutycznych rTMS. Jednak użyteczność rTMS jest ograniczona ze względu na niemożność skupienia stymulacji i zmienność odpowiedzi na interwencję. Wykazano, że chłodzenie zmniejsza aktywność neuronów w docelowych obszarach mózgu. Celem tego protokołu jest

   zbadać zdolność chłodzenia do wpływania na rTMS.

   Badanie dodatkowe: Wyzwalana fazą sparowana stymulacja asocjacyjna (PAS)

   Podobnie, odpowiedź na przezczaszkową stymulację magnetyczną (TMS) jest zmienna. Wykazano jednak, że EEG zawiera informacje wpływające na mierzalne wyniki TMS. Celem tego badania jest optymalizacja dostarczania TMS poprzez wykorzystanie TMS wyzwalanego fazą EEG.

2. Badana populacja

   Zamierzamy zbadać 18 dorosłych zdrowych ochotników w trybie ambulatoryjnym. Żądany pułap rozliczeniowy to 23 przedmioty, aby uwzględnić rezygnację i niepowodzenia w badaniach przesiewowych. Ta część badania została zakończona i rekrutacja na stanowiska związane z chłodzeniem nie będzie kontynuowana

   część badania.

   Badanie dodatkowe: Wyzwalana fazą sparowana stymulacja asocjacyjna (PAS)

   Zamierzamy przeprowadzić badanie cząstkowe w celu opracowania nowej metody indukcji plastyczności - sparowanej stymulacji asocjacyjnej wyzwalanej fazą (PAS). To badanie cząstkowe wymaga dodatkowej zamierzonej populacji badawczej składającej się z 24 pacjentów, którzy ukończyli 3 ramiona badania, którzy mogą stanowić podgrupę początkowo zgłoszonych 18 pacjentów z badania głównego. Dodatkowy pułap naliczania wynosi 40 osób, aby uwzględnić przypadki rezygnacji i niepowodzenia w badaniu przesiewowym (24 uczestników ukończyło badanie podrzędne/40 uczestników zapisanych do badania podrzędnego). Całkowity pułap dla całego protokołu wynosi 63.

3. Projekt

   Analiza danych zebranych podczas badania głównego wykazała, że ​​kontrolne warunki rPAS/pozorowane chłodzenie nie spowodowały oczekiwanego zwiększenia motorycznych potencjałów wywołanych (MEP). Ten zerowy efekt warunków kontrolnych utrudniał ustalenie jakichkolwiek efektów związanych z warunkami chłodzenia. Dlatego proponujemy nowe badanie podrzędne badające lepszą formę indukcji plastyczności przy użyciu TMS wyzwalanego fazą EEG.

   W przypadku zakończonej części badania związanej z chłodzeniem proponujemy zastosowanie sparowanej stymulacji asocjacyjnej (rPAS) o szybkiej szybkości, modulowanej przez zastosowanie chłodzenia skóry głowy, w celu zbadania wpływu chłodzenia na rTMS. Nasza hipoteza jest taka, że ​​ochłodzenie mózgu zapobiegnie wzmożeniu normalnie indukowanemu przez rPAS. Obniżymy temperaturę mózgu nawet o 1,5 stopnia Celsjusza, nakładając chłodzący hełm na skórę głowy, a następnie przetestujemy wpływ na wzmocnienie, stosując rPAS. Jednym z naszych kryteriów zatrzymania będzie zmniejszenie mierzonej redukcji temperatury o 2 stopnie Celsjusza.

   To badanie składa się z jednego eksperymentu z udziałem 18 osób, a gromadzenie zostało zakończone. Eksperyment podzielony jest na trzy wizyty sesyjne, każda w odstępie co najmniej 1 dnia.

   Wzmocnienie kontroli w odpowiedzi na rPAS bez chłodzenia zostanie zmierzone podczas pierwszej wizyty w sesji przy użyciu motorycznego potencjału wywołanego TMS (MEP). Podczas wizyty 2, po założeniu dostępnego w handlu kasku chłodzącego cieczą na 45 minut w celu obniżenia temperatury leżącej poniżej kory mózgowej nawet o 1,5 stopnia Celsjusza, ocenimy odpowiedź na rPAS. W sesji 3 MEP zostanie zmierzony po założeniu hełmu chłodzącego, ale z procedurą rPAS zastąpioną pozorowanym rPAS. Wizyta w sesji 3 jest konieczna w celu ustalenia, czy nastąpiły jakieś zmiany w MEP w odpowiedzi na samo chłodzenie. Tak więc podczas trzech wizyt sesyjnych ocenimy samo chłodzenie, sam rPAS i oba razem.

   Badanie dodatkowe: Wyzwalana fazą sparowana stymulacja asocjacyjna (PAS)

   Proponowane badanie cząstkowe ma na celu przetestowanie metodologii zmniejszania zmienności w odpowiedzi na TMS i poprawy niezawodności TMS poprzez wykorzystanie PAS wyzwalanego fazą EEG. Nowa metoda będzie wykorzystywać sparowaną stymulację asocjacyjną wyzwalaną fazą EEG. Podobnie jak rPAS stosowany w badaniu głównym, PAS wyzwalany fazą EEG również wykorzystuje sparowaną stymulację nerwu pośrodkowego z TMS do kory ruchowej. Jednak bodźce są wyzwalane, gdy EEG zarejestrowany z kory ruchowej (M1; EEGM1) znajduje się w określonej fazie oscylacji pasma alfa (8-12 Hz).

   Badanie cząstkowe mające na celu opracowanie optymalnych parametrów PAS wyzwalanych fazą będzie składać się z maksymalnie 4 wizyt i 3 ramion. Pierwsza wizyta to wizyta przesiewowa i pilotażowa, kolejne wizyty to różne części badania. Dwa aktywne ramiona wyzwalają sparowany nerw pośrodkowy i korę ruchową TMS zgodnie z fazą trwającego EEG. Jedno ramię wyzwala bodźce w dolinie trwającego EEG (faza -90, jeśli EEG jest modelowane jako fala sinusoidalna). Kolejne ramię wyzwoli bodźce w szczycie trwającego EEG (faza +90). Ramię kontrolne uruchomi sparowane bodźce z losowym opóźnieniem od zakończenia trwającego EEG. To ramię kontrolne służy do dostarczania sparowanych bodźców z szybkością dopasowaną do trwającego EEG, ale stymuluje w losowej fazie każdego cyklu oscylacji alfa. Ramiona te będą pseudorandomizowane.

   Nasza hipoteza jest taka, że ​​stymulacja w trakcie trwającego EEG spowoduje zwiększone zmiany plastyczne w mózgu, jak zmierzono za pomocą naszych pomiarów wyników TMS MEP z pojedynczym impulsem, w porównaniu z warunkami kontrolnymi losowej stymulacji fazowej i stymulacji na szczycie trwające EEG. Stawiamy również hipotezę, że stymulacja w szczycie trwającego EEG spowoduje zmniejszenie miar wyniku TMS w porównaniu z ramieniem kontrolnym i stymulacją w dolinie trwającego EEG. Będzie to projekt wewnątrzprzedmiotowy składający się z 3 wizyt dla każdego z 40 przedmiotów podrzędnych.

4. Mierniki rezultatu

Podstawową miarą wyniku będzie amplituda MEP indukowanych przez pojedyncze impulsy TMS.

Badanie dodatkowe: Wyzwalana fazą sparowana stymulacja asocjacyjna (PAS)

Głównym rezultatem będą zmiany MEP przed i po, indukowane przez wyzwalany fazowo TMS. Przeanalizowane zostaną również zmiany EEG w stanie spoczynku (rs-EEG) przed i po. Powiązania między tymi wynikami a danymi demograficznymi zostaną uwzględnione w analizach.