Potencjał wywołany ruchowo i korowy okres ciszy w migrenie

Uzasadnienie i tło:

Migrena jest zaburzeniem neurologicznym, które znacząco upośledza jakość życia jednostki i nakłada znaczne obciążenia ekonomiczne na systemy opieki zdrowotnej na całym świecie. Chociaż jej patofizjologia nie jest w pełni poznana, ostatnie badania sugerują, że migrena jest związana nie tylko ze zmianami naczyniowymi, ale także ze zmianami na poziomie neurologicznym i korowym (Goadsby i in., 2017). Dowody coraz bardziej wskazują na zwiększoną pobudliwość i zaburzone mechanizmy hamowania w obszarach ośrodkowego układu nerwowego, w tym w korze ruchowej (Coppola i in., 2007).

Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS) jest nieinwazyjną i niezawodną techniką neurofizjologiczną, która stymuluje korę ruchową i rejestruje odpowiedzi mięśniowe. Parametry uzyskane za pomocą TMS, takie jak potencjał wywołany ruchowo (MEP) i korowy okres ciszy (CSP), są używane do oceny pobudliwości korowej i kontroli hamowania, odpowiednio (Chen i in., 1999). CSP jest szczególnie przydatny do oceny mechanizmów hamowania pośredniczonych przez GABA-B. Hipotezę, że pacjenci z migreną wykazują zmniejszoną inhibicję korową, można bezpośrednio przetestować za pomocą pomiarów CSP.

Poprzednie badania donosiły o skróconych czasach trwania CSP i zwiększonych amplitudach MEP u pacjentów z migreną, sugerując nadpobudliwość korową (Brighina i in., 2002; Afra i in., 1998). Jednakże te ustalenia są niespójne i nie jest jasne, jak różnią się one między podtypami migreny (z aurą vs. bez aury). Dlatego to badanie ma na celu scharakteryzowanie zmian fizjologicznych w korze w migrenie przy użyciu obiektywnych i ilościowych miar, wypełniając luki w literaturze i przyczyniając się do ocen klinicznych. Dodatkowo, związek tych parametrów z cechami klinicznymi, takimi jak typ migreny, czas trwania i częstotliwość ataków, będzie badany, aby położyć podwaliny pod spersonalizowany profil neurofizjologiczny.

Główne i drugorzędne cele:

Główny cel:

Głównym celem tego badania jest obiektywna ocena kontroli hamowania w korze ruchowej pacjentów z migreną przy użyciu nieinwazyjnych metod. Potencjały wywołane ruchowo (MEP) i korowe okresy ciszy (CSP) uzyskane za pomocą TMS będą mierzone i porównywane między pacjentami z migreną a zdrowymi osobami kontrolnymi. Czas trwania CSP, odzwierciedlający mechanizmy hamowania pośredniczone przez GABA-B, pozwala na bezpośrednią ocenę wpływu migreny na inhibicję korową (Chen i in., 1999).

Cele drugorzędne:

Analiza wyjścia ruchowego: Sygnały elektromiograficzne (EMG) będą analizowane przy użyciu metod histogramu czasu perystymulacyjnego (PSTH) i częstotliwościogramu perystymulacyjnego (PSF) w celu oceny wzorca czasowego i zmian częstotliwości odpowiedzi jednostek motorycznych po TMS. PSTH analizuje czasowanie poszczególnych jednostek motorycznych po stymulacji, podczas gdy PSF zapewnia bardziej precyzyjny widok zmian częstotliwości po stymulacji (Türker & Powers, 2001). Te analizy pomagają ujawnić odbicie rdzeniowe stymulacji korowej i jej wpływ na wyjście ruchowe.

Potencjał biomarkerowy: Parametry pochodzące z TMS, takie jak CSP i MEP, będą oceniane pod kątem ich potencjału jako biomarkerów patofizjologii migreny, przyczyniając się do rozwoju obiektywnych miar dla przyszłej diagnostyki i leczenia.

Oczekiwane korzyści:

Pod koniec tego badania oczekuje się uzyskania obiektywnych danych na temat zdolności hamowania kory ruchowej u pacjentów z migreną. Parametry TMS, szczególnie CSP i MEP, mogą być używane do zrozumienia neurofizjologicznej podstawy migreny. Wyniki mogą dostarczyć:

Lepsze zrozumienie równowagi pobudliwości i hamowania korowego w patofizjologii migreny.

Podstawowe dane dla rozwoju obiektywnych biomarkerów diagnostycznych migreny.

Dowód dysfunkcji korowej u pacjentów z migreną, wspierający spersonalizowane podejścia terapeutyczne.

Kompleksowe zrozumienie wyjścia ruchowego od poziomu korowego do rdzeniowego poprzez analizy elektrofizjologiczne (PSTH/PSF).

Wszystkie procedury są nieinwazyjne i bezpieczne, zapewniając powtarzalne i etyczne podejście badawcze.

Metody badania:

Uczestnicy:

Badanie obejmie osoby praworęczne w wieku 18-45 lat z wcześniejszym rozpoznaniem migreny zgodnie z kryteriami Międzynarodowego Towarzystwa Bólów Głowy (IHS).

Zbiór danych:

Badanie wykorzysta nieinwazyjną stymulację mózgu (TMS) wraz z powierzchniową elektromiografią (sEMG) i elektromiografią igłową. Pomiary będą wykonywane zarówno w spoczynku, jak i podczas dobrowolnego skurczu mięśnia. TMS będzie aplikowane nad korą ruchową, a odpowiedzi mięśniowe będą rejestrowane jednocześnie przy użyciu elektrod sEMG. Dla szczegółowej analizy neuronów motorycznych, będą również uzyskiwane zapisy pojedynczych jednostek motorycznych (SMU).

Rejestracja EMG igłowego/SMU:

Rejestracje SMU będą używać sterylnych igieł powlekanych teflonem zawierających druty miedziane (o średnicy około 70 μm, 25G) wprowadzonych do mięśnia pierwszego grzbietowego międzykostnego (FDI). Igły będą częściowo cofnięte, aby utrzymać stabilność elektrody, pozwalając na rejestrację aktywności pojedynczej jednostki motorycznej nawet podczas ruchu.

Aplikacja TMS:

TMS będzie wykonywane przy użyciu stymulatora Magstim 200^2 Monophasic Stimulator (Magstim Ltd, UK) z cewką w kształcie ósemki o średnicy 70 mm umieszczoną nad pierwotną korą ruchową (M1) dominującej półkuli odpowiadającą mięśniowi FDI. Próg spoczynkowy ruchowy (RMT) będzie określany, a następnie będzie następować stymulacja w celu wywołania MEP.

Rejestracja powierzchniowa EMG:

Sygnały sEMG będą uzyskiwane przy użyciu elektrod Ag/AgCl umieszczonych nad mięśniem FDI. Sygnały będą wzmacniane wzmacniaczem CED 1902 i digitalizowane za pomocą jednostki CED 3601 Power 1401 DAC. Czasy utajenia i amplitudy MEP, a także czasy trwania CSP, będą obliczane. Uczestnicy będą utrzymywać ~20% maksymalnego dobrowolnego skurczu podczas pomiarów.

Analiza danych:

Dane będą analizowane przy użyciu IBM SPSS Statistics 26. Normalność będzie testowana przy użyciu testów Kołmogorowa-Smirnowa i Shapiro-Wilka. Dane parametryczne będą analizowane przy użyciu testów t-Studenta dla prób niezależnych i ANOVA, podczas gdy dane nieparametryczne będą analizowane testem Manna-Whitneya U lub Kruskala-Wallisa. Korelacje między parametrami klinicznymi (czas trwania migreny, częstotliwość, nasilenie) a miarami neurofizjologicznymi (MEP, CSP) będą oceniane przy użyciu współczynników korelacji Pearsona lub Spearmana, z istotnością ustawioną na p < 0,05.