الجمع بين تحفيز الأعصاب الطرفية ومعلمة النبض التي يمكن التحكم فيها التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة لفحص التحكم الحسي الحركي والتعلم

Summary

تثبيط الكمون القصير (SAI) هو بروتوكول تحفيز مغناطيسي عبر الجمجمة لاستكشاف التكامل الحسي الحركي. توضح هذه المقالة كيف يمكن استخدام الجهاز الأعلى للرقابة المالية والمحاسبة لدراسة الحلقات الحسية الحركية المتقاربة في القشرة الحركية أثناء السلوك الحسي الحركي.

Abstract

تعتمد القدرة الحركية الماهرة على دمج الفاعلية الحسية بكفاءة في الأوامر الحركية المناسبة. يوفر التثبيط الوارد أداة قيمة لاستكشاف التأثير الإجرائي والتقريري على التكامل الحسي الحركي أثناء الإجراءات الحركية الماهرة. تصف هذه المخطوطة منهجية ومساهمات تثبيط وارد قصير الكمون (SAI) لفهم التكامل الحسي الحركي. يحدد الجهاز الأعلى للرقابة المالية والمحاسبة تأثير الكرة الطائرة الواردة المتقاربة على الناتج الحركي القشري الشوكي الذي يثيره التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS). يتم تشغيل الطائرة الواردة عن طريق التحفيز الكهربائي للعصب المحيطي. يتم توصيل محفز TMS إلى موقع فوق القشرة الحركية الأولية التي تثير استجابة موثوقة مستحثة بمحرك في عضلة يخدمها هذا العصب الوارد. يعكس مدى التثبيط في الاستجابة المستحثة الحركية حجم الكرة الطائرة الواردة المتقاربة على القشرة الحركية وتتضمن مساهمات GABAergic المركزية والكولينية. إن المشاركة الكولينية في الجهاز الأعلى للرقابة المالية والمحاسبة تجعل من الجهاز الأعلى للرقابة المالية والمحاسبة علامة محتملة للتفاعلات الإجرائية التصريحية في الأداء الحسي الحركي والتعلم. في الآونة الأخيرة ، بدأت الدراسات في التلاعب بالاتجاه الحالي TMS في الجهاز الأعلى للرقابة المالية والمحاسبة لإثارة الأهمية الوظيفية للدوائر الحسية الحركية المتميزة في القشرة الحركية الأولية للإجراءات الحركية الماهرة. عززت القدرة على التحكم في معلمات النبض الإضافية (على سبيل المثال ، عرض النبض) باستخدام معلمة النبض الحديثة التي يمكن التحكم فيها TMS (cTMS) من انتقائية الدوائر الحسية الحركية التي تم فحصها بواسطة محفز TMS ووفرت فرصة لإنشاء نماذج أكثر دقة للتحكم الحسي الحركي والتعلم. لذلك ، تركز المخطوطة الحالية على تقييم الجهاز الأعلى للرقابة المالية والمحاسبة باستخدام cTMS. ومع ذلك ، فإن المبادئ الموضحة هنا تنطبق أيضا على الأجهزة العليا للرقابة المالية والمحاسبة التي يتم تقييمها باستخدام محفزات TMS التقليدية ذات عرض النبضة الثابتة وغيرها من أشكال تثبيط الوارد ، مثل تثبيط الوارد طويل الكمون (LAI).

Introduction

تتلاقى الحلقات الحسية الحركية المتعددة في القشرة الحركية لتشكيل نتوءات المسالك الهرمية للخلايا العصبية الحركية الشوكية والخلايا العصبية البينية¹. ومع ذلك ، فإن كيفية تفاعل هذه الحلقات الحسية الحركية لتشكيل الإسقاطات القشرية الشوكية والسلوك الحركي تظل سؤالا مفتوحا. يوفر تثبيط وارد قصير الكمون (SAI) أداة لاستكشاف الخصائص الوظيفية للحلقات الحسية الحركية المتقاربة في إخراج القشرة الحركية. يجمع SAI بين التحفيز المغناطيسي القشري الحركي عبر الجمجمة (TMS) والتحفيز الكهربائي للعصب الوارد المحيطي المقابل.

TMS هي طريقة غير جراحية لتحفيز الخلايا العصبية الحركية الهرمية بأمان عبر المشبكي في الدماغ البشري <....

Protocol

يمكن تطبيق البروتوكول التالي على تجارب مختلفة. تفصل المعلومات المقدمة تجربة يتم فيها استخدام الجهاز الأعلى للرقابة المالية والمحاسبة لتحديد التكامل الحسي الحركي أثناء استجابة الإصبع لمسبار جديلة بشكل صحيح أو غير صحيح. في هذا البروتوكول ، يتم تقييم الجهاز الأعلى للرقابة المالية والمحاسبة بدون مهمة ، ثم بشكل متزامن أثناء المهمة الحسية الحركية ، ثم مرة أخرى بدون مهمة. يمكن استبدال محفز cTMS بأي محفز TMS تقليدي متاح تجاريا. ومع ذلك ، سيتم تثبيت عرض النبضة لمحفز TMS التقليدي بين 70-82 μs اعتمادا على الأجهزة^{المحددة 59,60}. تمت الموافقة على هذه الدراسة من قبل مكتب أخلاقيات البحث بجامعة واترلو. وقدم جميع المشاركين مواف....

النتائج

يوضح الشكل 3 أمثلة على MEPs غير المشروطة والمشروطة من مشارك واحد مستنبط في عضلة FDI أثناء المهمة الحسية الحركية باستخدام PA₁₂₀- و AP₃₀- (يشير الرمز السفلي إلى عرض النبض) التيار المستحث. توضح الرسوم البيانية الشريطية في العمود الأوسط متوسط سعة MEP الأولية من الذروة إلى الذ?.......

Discussion

تبحث طريقة SAI الموصوفة هنا في مجموعة فرعية من المسارات العصبية التي تلعب دورا في الأداء الحسي الحركي والتعلم. يعد تقييم الأجهزة العليا للرقابة أثناء قيام المشاركين بمهام حسية حركية خاضعة للرقابة أمرا بالغ الأهمية لتفكيك المساهمات المعقدة للعديد من الحلقات الحسية الحركية التي تتلاقى على .......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Acquisition software (for EMG)	AD Instruments, Colorado Springs, CO, USA	PL3504/P	LabChart Pro version 8
Alcohol prep pads	Medline Canada Corporation, Mississauga, ON, Canada	211-MM-05507	Alliance Sterile Medium, Antiseptic Isopropyl Alcohol Pad (200 per box)
Amplifier (for EMG)	AD Instruments, Colorado Springs, CO, USA	FE234	Quad Bio Amp
Cotton round	Cliganic, San Francisco, CA, USA	‎CL-BE-019-6PK	Premium Cotton Rounds (6-pack, 90 per package)
cTMS coils	Rogue Research, Montréal, QC, Canada	COIL70F80301	70 mm Medium Inductance Figure-8 coil
cTMS coils	Rogue Research, Montréal, QC, Canada	COIL70F80301-IC	70 mm Medium Inductance Figure-8 coil (Inverted Current)
cTMS stimulator	Rogue Research, Montréal, QC, Canada	CTMSMU0101	Elevate cTMS stimulator
Data acquisition board (for EMG)	AD Instruments, Colorado Springs, CO, USA	PL3504	PowerLab 4/35
Digital to analog board	National Instruments, Austin, TX, USA	782251-01	NI USB-6341, X Series DAQ Device with BNC Termination
Dispoable adhesive electrodes (for EMG)	Covidien, Dublin, Ireland	31112496	Kendal 130 Foam Electrodes
Electrogel	Electrodestore.com	E9	Electro-Gel for Electro-Cap (16 oz jar)
Nuprep	Weaver and Company, Aurora, CO, USA	10-30	Nuprep skin prep gel (3-pack of 4 oz tubes)
Peripheral electrical stimulator	Digitimer, Hertfordshire, UK	DS7R	DS7R High Voltage Constant Current Stimulator
Reusable bar electrode	Electrodestore.com	DDA-30	Black Bar Electrode, Flat, Cathode Distal
Software (for behaviour and stimulator triggering)	National Instruments, Austin, TX, USA	784503-35	Labview 2020
TMS stereotactic coil guidance system	Rogue Research, Montréal, QC, Canada	KITBSF0404	BrainSight Neuronavigation System
Transpore tape	3M, Saint Paul, MN, USA	50707387794571	Transpore Medical Tape (1 in x 10 yds)