Моторные вызванные потенциалы и корковый период молчания при мигрени

Обоснование и предыстория:

Мигрень — это неврологическое расстройство, которое значительно ухудшает качество жизни человека и накладывает существенное экономическое бремя на системы здравоохранения по всему миру. Хотя её патофизиология до конца не изучена, последние исследования показывают, что мигрень связана не только с сосудистыми изменениями, но и с нарушениями на неврологическом и корковом уровнях (Goadsby et al., 2017). Все больше данных свидетельствует о повышенной возбудимости и нарушении тормозных механизмов в областях центральной нервной системы, включая моторную кору (Coppola et al., 2007).

Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) — это неинвазивный и надежный нейрофизиологический метод, который стимулирует моторную кору и регистрирует мышечные ответы. Параметры, полученные с помощью ТМС, такие как моторный вызванный потенциал (МВП) и корковый молчащий период (КМП), используются для оценки корковой возбудимости и тормозного контроля соответственно (Chen et al., 1999). КМП особенно полезен для оценки GABA-B-опосредованных тормозных механизмов. Гипотеза о том, что у пациентов с мигренью наблюдается сниженное корковое торможение, может быть непосредственно проверена с помощью измерений КМП.

Предыдущие исследования сообщали о сокращении продолжительности КМП и увеличении амплитуд МВП у пациентов с мигренью, что указывает на корковую гиперактивность (Brighina et al., 2002; Afra et al., 1998). Однако эти данные противоречивы, и то, как они различаются среди подтипов мигрени (с аурой и без ауры), остается неясным. Поэтому данное исследование направлено на характеристику корковых физиологических изменений при мигрени с использованием объективных и количественных измерений, заполняя пробелы в литературе и способствуя клиническим оценкам. Кроме того, будет исследована связь этих параметров с клиническими особенностями, такими как тип мигрени, продолжительность и частота приступов, чтобы заложить основу для индивидуализированного нейрофизиологического профилирования.

Основные и второстепенные цели:

Основная цель:

Основной целью данного исследования является объективная оценка тормозного контроля в моторной коре пациентов с мигренью с использованием неинвазивных методов. Моторные вызванные потенциалы (МВП) и корковые молчащие периоды (КМП), полученные с помощью ТМС, будут измерены и сравнены между пациентами с мигренью и здоровыми контрольными группами. Продолжительность КМП, отражающая GABA-B-опосредованные тормозные механизмы, позволяет напрямую оценить влияние мигрени на корковое торможение (Chen et al., 1999).

Второстепенные цели:

Анализ моторного выхода: Электромиографические (ЭМГ) сигналы будут проанализированы с использованием методов перистимульного временного гистограммы (PSTH) и перистимульного частотного грамма (PSF) для оценки временного паттерна и изменений частоты ответов моторных единиц после ТМС. PSTH анализирует время отдельных моторных единиц после стимуляции, в то время как PSF дает более точное представление о постстимуляционных изменениях частоты (Türker & Powers, 2001). Эти анализы помогают выявить спинальное отражение корковой стимуляции и его влияние на моторный выход.

Потенциал биомаркеров: Параметры, полученные с помощью ТМС, такие как КМП и МВП, будут оценены на их потенциал в качестве биомаркеров патофизиологии мигрени, способствуя разработке объективных показателей для будущей диагностики и лечения.

Ожидаемые преимущества:

По окончании данного исследования ожидается получение объективных данных о тормозной способности моторной коры у пациентов с мигренью. Параметры ТМС, в частности КМП и МВП, могут быть использованы для понимания нейрофизиологической основы мигрени. Результаты могут предоставить:

Улучшенное понимание баланса корковой возбудимости и торможения в патофизиологии мигрени.

Основополагающие данные для разработки объективных диагностических биомаркеров мигрени.

Доказательства корковой дисфункции у пациентов с мигренью, поддерживающие персонализированные подходы к лечению.

Комплексное понимание моторного выхода от коркового до спинального уровня с помощью электрофизиологических анализов (PSTH/PSF).

Все процедуры неинвазивны и безопасны, обеспечивая воспроизводимый и этичный исследовательский подход.

Методы исследования:

Участники:

В исследование будут включены правши в возрасте 18–45 лет с предварительным диагнозом мигрени согласно критериям Международного общества головной боли (IHS).

Сбор данных:

В исследовании будет использоваться неинвазивная стимуляция мозга (ТМС) вместе с поверхностной электромиографией (пЭМГ) и игольчатой ЭМГ. Измерения будут проводиться как в состоянии покоя, так и во время произвольного мышечного сокращения. ТМС будет применяться над моторной корой, а мышечные ответы будут одновременно регистрироваться с использованием электродов пЭМГ. Для детального анализа мотонейронов также будут получены записи отдельных моторных единиц (ОМЕ).

Игольчатая ЭМГ/Запись ОМЕ:

Записи ОМЕ будут использовать стерильные иглы с тефлоновым покрытием, содержащие медные провода (диаметром приблизительно 70 мкм, 25G), введенные в первую тыльную межкостную мышцу (FDI). Иглы будут частично извлечены для поддержания стабильности электрода, что позволит регистрировать активность отдельных моторных единиц даже во время движения.

Применение ТМС:

ТМС будет проводиться с использованием стимулятора Magstim 200^2 Monophasic Stimulator (Magstim Ltd, Великобритания) с катушкой в виде восьмерки диаметром 70 мм, размещенной над первичной моторной корой (M1) доминантного полушария, соответствующей мышце FDI. Будет определен порог моторного ответа в покое (RMT), после чего будет проведена стимуляция для вызова МВП.

Запись поверхностной ЭМГ:

Сигналы пЭМГ будут получены с использованием электродов Ag/AgCl, размещенных над мышцей FDI. Сигналы будут усилены усилителем CED 1902 и оцифрованы через блок CED 3601 Power 1401 DAC. Будут рассчитаны латентности и амплитуды МВП, а также продолжительности КМП. Участники будут поддерживать ~20% максимального произвольного сокращения во время измерений.

Анализ данных:

Данные будут проанализированы с использованием IBM SPSS Statistics 26. Нормальность будет проверена с помощью тестов Колмогорова-Смирнова и Шапиро-Уилка. Параметрические данные будут анализироваться с использованием t-критерия Стьюдента для независимых выборок и дисперсионного анализа (ANOVA), в то время как непараметрические данные будут анализироваться с помощью U-критерия Манна-Уитни или критерия Краскела-Уоллиса. Корреляции между клиническими параметрами (продолжительность мигрени, частота, тяжесть) и нейрофизиологическими показателями (МВП, КМП) будут оценены с использованием коэффициентов корреляции Пирсона или Спирмена, со значимостью, установленной на уровне p < 0,05.