Transkraniyal Manyetik Stimülasyon Sırasında Kalın Saçları Ele Almak İçin Sol Örgü Yöntemi: Beyin Stimülasyonunda Potansiyel Önyargı İçin Bir Adres

Özet

Tarihsel olarak yeterince temsil edilmeyen azınlıklarda yaygın olarak görülen saç tipi, transkraniyal manyetik stimülasyona (TMS) müdahale ediyor gibi görünmektedir. Burada TMS'yi iyileştiren bir saç örgüsü yöntemini (Sol Örgü Tekniği) açıklıyoruz.

Özet

Transkraniyal Manyetik Stimülasyon (TMS), nörobilimde hem terapötik hem de araştırma amaçlı sıklıkla kullanılan bir tekniktir. TMS, majör depresyon tedavisi gibi kritik tıbbi hizmetler sunar ve hemen hemen her araştırma tesisinde hayati önem taşır. TMS, kafa derisinin yerleştirilmesine dayandığından, saçın hedef bölgeye olan mesafeyi değiştirdiği için etkinliği etkilediği düşünülmektedir. Ayrıca, ağırlıklı olarak azınlıkta olan kişilerde görülen saç dokularının ve uzunluğunun, yüksek kaliteli veri toplamada önemli zorluklar oluşturabileceği varsayılmaktadır. Burada, TMS'nin, özellikle tarihsel olarak yeterince temsil edilmeyen azınlık gruplarında, saçtan etkilenebileceğini gösteren ön verileri sunuyoruz.

Sol örgü yaklaşımı, TMS'deki değişkenliği azaltan, öğrenmesi kolay, uygulaması hızlı bir teknik olarak burada tanıtılmaktadır. Dokuz katılımcı ile karşılaştırıldığında, Sol yönteminin motor uyarılmış potansiyel (MEP) gücünü ve tutarlılığını önemli ölçüde artırdığı bulundu (p < 0.05). Sol yaklaşımı, bobinden kafa derisine doğrudan teması engelleyen fiziksel saç bariyerini ortadan kaldırarak TMS dağıtımını geliştirir. Sonuç olarak, MEP tepe genliği ve eğrinin altındaki MEP alanının (AUC) arttığı gösterilmiştir. Ön hazırlık olsa da, bu veriler sinirbilimdeki çeşitliliği ele almada önemli bir adımdır. Bu prosedürler örgü yapmayan uzmanlar için açıklanmıştır.

Giriş

Sinirbilim araştırması, doğası gereği, beyin fonksiyonunu, nörolojik engelleri ve psikiyatrik bozuklukları anlamak için paradigma kaymalarını ve yenilikleri içerir¹. Çok fazla ilerlemeye rağmen, sinirbilim disiplini bazı yönlerden yetersiz kalmıştır. Örneğin, hem araştırmacı sayısında hem de araştırmadaki deneklerin ve hastaların temsilinde ırksal eşitsizlikler vardır. Azınlık gruplarından yeterince temsil edilmeyen çok sayıda kişi deneylerde ve klinik çalışmalarda bulunmamaktadır². Eylül-Ekim 2019 tarihleri arasında 81 hakemli kafa derisi bazlı EEG makalesinden sadece 5'i, özellikle azınlıklaştırılmış bireyleri içeren bir örneğe sahip olduğunu belirtti. Ayrıca, son araştırmalar, yeterince temsil edilmeyen azınlık gruplarından bireylere genellikle yanlış teşhis konulduğunu veya araştırmacılara güvenmediğini göstermiştir. Assari ve ark. sağlık camiasının, özellikle Beyaz tıp öğrencilerinin ve sakinlerinin yarısının, Afrikalı Amerikalıların Beyazlardan daha kalın bir cilde sahip olduğuna inandığını ve bunun da tıbbi yargılarını ve tedavi stratejilerini etkilediğini buldu ^3,4. Azınlık katılımcılarından veri olmaması nedeniyle, araştırma bulguları daha az genelleştirilebilir ve azınlık popülasyonları için eşitsizlikler göstermektedir. Araştırma popülasyonunun, ilacı veya tıbbi ürünü kullanacak hastaları temsil etmesini ve sonuçların genelleştirilebilir olmasını sağlamak için, klinik araştırmalar çeşitli bir katılımcı grubunu içermelidir⁵.

Kafa derisi temelli sinirbilimin ilgisini çeken, yeterince temsil edilmeyen azınlık saçlarında sıklıkla görülen belirgin şekil, kalınlık, stil ve yoğunluktur. Örneğin folikül şekli, Afrika saçını ayırt edici kılan bir özelliktir. Afrika saçı daha küçük, daha eliptik ve düz foliküllerden gelirken, Kafkas ve Asya saç folikülleri daha dairesel ve büyüktür⁶. Azınlıklar saçlarını yıkadıklarında kıvrılır ve araştırmacıların deneylerinde zorluklara neden olur. Azınlık gruplarına bazen kafa derisi bazlı görüntüleme için gelmeden önce saç ürünleri kullanarak saçlarını yıkamaları ve düzleştirmeleri tavsiye edilir, ancak bunu yapmak verilerin doğruluğu üzerinde bir etkiye sahip olabilir. Veriler çarpıktır, çünkü azınlık gruplarından daha az katılımcı gönüllü olur ve onlardan gelen veriler daha düşük kalitede olduğu için atılabilir. Ayrıca, tipik saç stilleri (cornrows ve örgüler gibi) nedeniyle, azınlıkta kalmış bireyler bazen işe alınması ve elde tutulması zor olarak algılanmaktadır². Rosen ve ark. yeterince temsil edilmeyen azınlıklaştırılmış bireyler tarafından giyilen bir stil olan dreadlock giyen ve spontane konuşmada akıcılık ile sunulan Afrika kökenli bir adamı inceledi⁷. Kafa derisi tabanlı görüntüleme kullanarak tedavi görmek istedi, çünkü etkinlik için ortaya çıkan kanıtlar vardı ve tolere edilebilirdi.

Yaygın olarak kullanılan saçlı deri tabanlı görüntüleme tekniklerinden biri de transkraniyal manyetik stimülasyondur (TMS). TMS, beyin aktivitesinde lokalize artışları indüklemek için invaziv olmayan bir şekilde kullanılan yüzey tabanlı bir görüntüleme tekniğidir. İnsan beynindeki nöronal aktiviteyi kontrol etme yeteneği, TMS'yi hem deneysel hem de terapötik sinirbilim için çok önemli bir araç haline getirir⁸. Standart güvenlik önerilerini belirlemek için, motor eşiğinin (MT) bir yüzdesi olarak temsil edildiğinde, TMS yoğunluğu, herhangi bir bobin şekli veya türü ile kullanılabilecek uygulanan stimülasyonun genelleştirilebilir bir göstergesini sağlar⁹. MT'nin belirlenmesinde kullanılan motor uyarılmış potansiyel (MEP'ler), TMS tarafından insan motor korteksi^{10,11,12,1,3,14,15,16} üzerinde ortaya çıkan kortiko-uyarılabilirliğin bir ölçüsü de olabilir. TMS, kontra-lateral bölgelerde aktivasyona neden olan motor kortekse iletilir. Tipik olarak, uyarıcı hedefin motor kortekste bulunması zor olmadığından ve elektrotların takılması veya el/rakam tepkilerinin görsel olarak izlenmesi basit olduğundan, elin bölgeleri hedeflenir. Motor çıkışını yöneten mekanizmalar, MEP'ler kullanılarak daha tam olarak anlaşılabilir. MEP'ler MT'deki bireysel farklılıkları ölçmek için kullanıldığından, artık hemen hemen her TMS uygulamasının bir parçasıdır. Genel olarak, MT'nin bazı yönlerini ölçmeden TMS'yi kullanmak tehlikelidir. TMS, uygun MT'nin üzerinde verilirse, nöbetler meydana gelebilir. TMS MT'nin altında verilirse, sonuçlar azalabilir veya olmayabilir (ör., hedeflenen nöronlar depolarize olmayabilir). Doğru MT raporlaması, çalışmaların karşılaştırılmasında da kritik öneme sahiptir. Örneğin, laboratuvarımızdaki çalışmaların çoğu %90'lık bir değer kullanır, bu da diğer araştırmacılara %110'luk bir uygulamanın daha büyük bir etkiye yol açabileceğini söyler.

Stokes ve ark. hedef bölge ile uyarıcı bobin arasındaki farklı mesafeleri inceledi ve daha sonra mesafe ile bireylerin MT'si arasında doğrudan doğrusal bir ilişki buldu ^8,17. Bu nedenle, bazıları daha kalın doğal saçlara sahip azınlık grupları, daha az doğru MTS / MEP ölçümlerine sahip olabilir. Yayınlanmış yazarlardan oluşan TMS topluluğunu hedef alan bir ankette, "saç empedansta rol oynar mı?" gibi açık uçlu sorular sorduğumuzda, bu alandaki uzmanların şu yanıtı verdiğini gördük: "Eşikleri artırır. Saçı kenara çekmek, sıkıştırmak vb.;" Bu teması köprülemek için jel kullanmaya çalışıyoruz, ancak yapılabilecek pek bir şey yok; " Kalın saçlar da teması zorlaştırır; yukarıdakiyle aynı"; " Daha fazla saç, stimülasyonu daha zor hale getirir - özellikle kafa derisinin bobin¹⁸ ile iyi temasını engelliyorsa. Yoğun saç büyümesi, TMS bobini ile kafa derisi arasında temas sağlamayı zorlaştırır, minimum temas bırakır veya hiç temas bırakmaz ve sinyali engeller. Önceki araştırmalar, kalın, kaba saçların örülmesinin kafa derisi tabanlı görüntülemede empedansları azalttığını göstermiştir⁶. Kaba veya kıvırcık saçların özelliklerini kullanan Etienne ve ark. bir katılımcının saçını mısır sıralarına örmenin, EEG kullanırken sinyal bütünlüğünü koruduğunu buldu.

Yeterince temsil edilmeyen azınlıklarda saçları yönetmek için bir çözüm sunmak için Sol "Güneş" yöntemini tanıtıyoruz. Saçlarının kalınlığı ve kabalığı nedeniyle, tipik olarak yeterince temsil edilmeyen azınlıklarda görülen saçların, saçı koruyacağı (yani tıraş olmaması) ve uzun süreli ölçüme izin vereceği için bu işleme daha iyi yanıt vereceğini tahmin ettik. Bu yöntemlerin öğretilmesi, öğrenilmesi ve uygulanması kolaydır; ek ekipman gerektirmez; güvenlik risklerini artırmayın; katılımcıların doğal saçlarını onurlandırmak ve saygı göstermek; ve daha önce kafa derisi temelli tekniklerle cesareti kırılmış hissetmiş olabilecek katılımcıyla (ve araştırmacılarla) gurur duymayı teşvik edin.

Protokol

Burada sunulan araştırma, 2001 yılında başlatılan ve 2023 yılına kadar her yıl güncellenen Montclair Eyalet Üniversitesi Kurumsal İnceleme Kurulu (IRB) komitesi tarafından onaylanmıştır. Tüm katılımcılar Amerikan Psikoloji Derneği'nin etik yönergeleri dahilinde tedavi edildi. Tipik güvenlik prosedürleri takip edildi. Örneğin, genel Montclair Eyalet Üniversitesi nüfusundan dokuz yetişkini el ilanları ve ağızdan ağıza kullanarak işe aldık. Tüm denekler, Wasserman¹⁹ tarafından belirlenen TMS yönergeleri kullanılarak şahsen tarandı. Katılımcılara çalışmaya kaydolmaları için 25 dolar tazmin edildi ve tüm konular yerel Kurumsal İnceleme Kurulu (IRB) tarafından belirlenen standartlar dahilinde ve Helsinki Deklarasyonu'na uygun olarak ele alındı. Tüm katılımcılardan ve Hispanik veya Afrikalı-Amerikalı olarak tanımlanan tüm deneklerden yazılı bilgilendirilmiş onam alındı.

1. Arka plan ve 10/20 aktarım

NOT: TMS için, herhangi bir notta ek ekipmana ihtiyaç duyulmayacaktır (yani, laboratuvarlar tüm bu malzemelere kolayca sahip olmalıdır).

1. Katılımcı
   1. Herhangi bir prosedüre başlamadan önce, bir IRB Komitesi İncelemesi aldığınızdan emin olun. Bu bir başlangıç protokolüyse, deneyimli araştırmacılara danışın ve Onay, Tarama (Şekil 1) ve Yan Etkiler (Şekil 2) gibi tüm formları hazırlayın ve sunumlarını uygulayın.
      NOT: Formlar, güvenlikle ilgili olarak katılımcılarla yapılan doğrudan görüşmelerin yerine geçmemeli ve bunların yerine geçmemelidir.
   2. Tüm ekip üyelerinin rolleri konusunda eğitimli olduğundan emin olun.
      NOT: Eğitim kursları mevcuttur ve hemen hemen tüm TMS laboratuvarları en iyi güvenlik uygulamalarını ücretsiz olarak paylaşmaktadır.
   3. Katılımcıları sosyal medya ve el ilanları aracılığıyla işe alın.
      NOT: İşe alım, parasal bir teşvik ve risklerin kısa bir tanımını sağlar.
   4. Kayıttan önce Tarama Kontrol Listesini uygulayın (Şekil 1).
   5. Tüm katılımcılara katılımları için ödeme yapın (bu çalışmada 25 $) ve onları İç İnceleme Kurulu ve Amerikan Psikoloji Derneği'nin yönergelerine uygun olarak tedavi edin.
2. Kuruma uygun parametreleri kullanarak TMS gerçekleştirin (tartışmaya bakın).
3. Katılımcı güvenliği ve konforu kritik öneme sahiptir, bu nedenle prosedür boyunca katılımcılara hem sözlü hem de görsel olarak sorun ve izleyin. Norm olabilen ve bazı durumlarda daha zor sonuçlara yol açan sinirlilik aradığınızdan emin olun.

2.TMS ekipman kullanımı

1. Bu deney için kullanılan 70 mm'lik sekiz rakamlı bobinin asla tehlikeli/kapatma sıcaklıklarına ulaşmadığından emin olun. Yedek bobin olarak ihtiyaç duyulması ihtimaline karşı yedek bobinleri hazır bulundurun.
2. Motor eşiğini belirlemek için görsel inceleme (5/10 uyarılmış Abductor Pollicis Brevis) veya elektromiyografi (EMG) kullanın.

3. Örgülü olmayan saçlarda motor eşiği

1. Silinebilir bir sihirli işaretleyici kullanarak alınan CZ nasion/inion çizgisini ve orta noktayı işaretleyin. Kulak memesi veya kulak öncesi noktaları ölçün ve bu noktaları da işaretleyin.
2. Sağ hemisfer çizgisini kullanarak, üçte bir oranında aşağı inin (dorsalden ventral'e) ve Abductor Pollicis Brevis (APB) aktivasyonu için en uygun yeri bulun. TMS cihazını bobin tetiği ve ayak pedalı ile tetikleyin ve makinenin ön tarafındaki emniyeti devre dışı bırakın.
3. Tüm aramalar ve TMS teslimatları için TMS bobinini 45°'ye yönlendirin.
4. Stimülasyon çıkışını toplam makine çıktısının %30'unda başlatmak ve bir hareket kaydedilene kadar %2'lik artışlarla artırmak için makinenin ön tarafındaki kadranı kullanın. Bobin hareketi ve stimülasyon yoğunluğu arasındaki dikkatli etkileşim nedeniyle konumu artan stimülasyon yoğunluğu ile hareket ettirdiğinizden emin olun.
5. Maksimum APB yanıtını sağlayan site belirlendikten sonra MT'yi belirleyin.
6. MT belirlemeye başlamadan önce doğru yerleştirmeyi kolaylaştırmak için, yüzme başlığındaki bobin ucu bölgesini işaretleyin ve sihirli bir işaretleyici kullanarak bobinin tüm ön kısmını izleyin.
7. Görsel inceleme yöntemi için, 5/10 (%50) APB yanıtlarıyla sonuçlanan stimülasyon seviyesini belirlemek için yaklaşık 20 darbe vermek üzere makinenin yoğunluk ve artış artışının %20'sinden başlamak için kadranı kullanın. Artan veya azalan parmak hareketlerine göre kadranı hareket ettirin. 5/10 yanıt alındıktan sonra, makinede görüntülenen yoğunluğu bireyin MT'si olarak kaydedin.
8. (Tercih edilen) MEP yöntemi için, tek kullanımlık elektrotları APB'ye ve başparmağın tendonuna ve bir toprağa (bileğin arkasına) yerleştirin ve görsel inceleme kullanmak yerine, kayıt ünitesinde pozitif bir MEP gözlemlendiğini onaylayın.
   1. Pozitif bir MEP yanıtını, ≥50 μV tepeden tepeye genliğe sahip bir MEP olarak tanımlayın.
   2. Görsel incelemeye benzer şekilde, 5/10 pozitif MEP gözlemlenene kadar uyarın. MEP'lerin 50 μV'den büyük olduğundan emin olun. MEP'lerin %50'si 50 μV'nin üzerinde (%50 altında) olduğunda MT'yi kaydedin.

4. Sol

1. Araştırmacılar farklı aletler hakkında farklı hissettikleri için farklı fırçalar, taraklar ve boyalarla pratik yapın.
   NOT: Tekniği mükemmelleştirmek için gereken sürenin uzunluğu deneyime bağlı olarak değişir. Katılımcı saçlarını²⁰ belgelemek zorunlu olmasa da, bunları buraya dahil ediyoruz (Şekil 3).
2. Örgü kriterleri açısından tutarlı olun. TMS'den önce hangi bireylerin örgü yaptırması gerektiği konusunda evrensel standartlar yoktur. Bununla birlikte, herhangi bir çalışma veya klinik uygulamadan önce saç dokusu gibi bir belirleyici kullanma niyetini belirttiğinizden emin olun.
3. Katılımcıya yöntemleri anlatın ve onay verirken fotoğraf kullanın. Katılımcıya değer vermek bir öncelik olması gerektiğinden, görseller kullanın ve örgüyü tekniğin bir parçası olarak tanımlayın.
   NOT: Potansiyel bir teşvik (yani telafi), deneyi takiben tüm kafanın örülmesinin dahil edilmesidir.
4. Örgü başlamadan önce hedef noktaları bilin.
5. Hedef örgü noktalarını sağlamak için 10/20 koordinatları (motorla ilgili hedef noktaları) kafa derisine aktarın. Bunu standart bir ERP/EEG başlığı ile başarmak için, tipik bir jel şırınga ve künt iğneyi 1-5 mm Yeşil Floresan Boya (GFP) ile doldurun. Kapağı uygulayın ve hedef noktalara şırıngayı jel uygular gibi yerleştirin ve ~0.05 mm GFP sürün (Şekil 4A - E).
   NOT: GFP miktarı, işaretlenmesi gereken elektrot sayısına bağlı olarak değişecektir.
6. Noktaların en az 2 dakika kurumasını bekleyin.
7. Baştaki işaretli noktadan başlayarak saçı çekin. İşaretin çevresinde net bir cilt yaması görüldüğünden emin olun. Saç bölgesini parmaklarınızla veya bir pena ile temizlemeye çalışın.
8. Başlamadan önce, önce görselleştirin. Hedef noktası ortada olacak şekilde çizgi film güneşi gibi görünecek 6-8 cornrow yapmak için, her örgüyü bir saat yüzü düşünerek yapın: önce cornrow 6 yönünde, sonra cornrow saat 12 ve sonra cornrow 8 ve 10 yönünde. Saat 2 ve 4 pozisyonlarında cornrowing ile bitirin. Bu, altı cornrow ile sonuçlanacaktır.
9. Sekiz cornrow gerekiyorsa, saat 6 ve saat 12 ile başlayın; Ardından, saat 9 pozisyonunda, saat 7 ile 8 arasında ve saat 10 ile 11 arasında yer alır. Tüm eksik satırlarla sonlandırın.
   NOT: Cornrowing ve örgü arasındaki temel fark, ilk 'kümenize' saç eklemeye devam edecek olmanızdır. Örgüyü kafa derisine 'yapıştıracaksınız', böylece beynin yüksekliğini ve beceriksizliğini azaltacaksınız. Cornrowing'e başlamadan önce bunu gözünüzde canlandırın.
10. İlk kareyi başlatmak için, işaretli noktanın herhangi bir tarafından küçük bir bölüm ayırın. Cornrow için gereken saçın 1/8'i veya 1/6'sı kadar bir saç miktarını tahmin etmeye çalışın. Bu, manipüle edilmesi kolay küçük bir miktar olmalıdır - ilk küme.
11. Bu ilk kümeyi üç bölüme ayırmak için iki elinizi kullanın. Bölümleri saç miktarı açısından eşit yapın.
12. Sol kısım sol elinizde ve sağ kısım sağ elinizdeyken, orta kısmı işaret parmaklarınızdan biriyle, biriyle veya her ikisiyle basılı tutun.
13. Doğru yapılırsa, doğru bölüm şimdi ortada ve orta bölüm olan şey şimdi sağda.
14. En soldaki bölümü alın ve kaldırın. Orta ve sağ bölümlerin arasına koyun. Doğru yaptıysanız, bu bölüm ortada ve ortada olan bölüm şimdi solda.
15. Şimdi doğru bölümü alın ve parçanın altındaki kafa derisinden yeni, ek saçlar eklerken 2.6 adımını tekrarlayın.
    NOT: Saçı eklemek bir süpürme hareketi gibi hissedecektir. Örgülerden ziyade mısır taneleri yapacak olan budur.
16. Bölümden aşağı inen saçları eklerken her seferinde bir parça tutmaya devam edin.
17. O saç yığınının sonuna kadar cornrowing'e devam edin.
18. Bir 'güneş' şekli oluşturmak için bunu 6-8x yapın.

5. Örgülü saçlarda motor eşiği

1. TMS'yi şimdi uygulayın. Maksimum stimülasyon noktasındaki bobin yüzeyinin şimdi ciltle aynı hizada olduğundan emin olun.
2. Bobin tutucu, montaj sistemi kullanarak veya elinizle, TMS normlarına uygun olarak bobinin plastiği ile cilde sıkıca bastırın.
   NOT: Bu yöntemler 70 mm şekil-8 bobin için uygundur.
3. Elektrotlar ve görsel inceleme kullanarak MEP'leri ölçün. Hedeflenen parmaklar gözle görülür şekilde hareket etmelidir.
4. Herhangi bir ek hedef alanı (örneğin, Sol Dorsal Lateral Prefrontal Korteks) benzer şekilde mısırlayın.
   NOT: Birden fazla eğitimli örgü makinesi kullanarak aynı anda birden fazla site hazırlayabilirsiniz.

Sonuçlar

Tüm stimülasyon seansları için 70 mm şekil-8 bobinli bir TMS tek darbeli cihaz kullanıldı. MEP'ler, standart amplifikatörler ve yerel bir bilgisayara yüklenen yazılımlar kullanılarak elde edildi. Tüm MEP'ler, Abductor Pollicis Brevis kasını (APB) hedef alan üç elektrot takılarak elde edildi. Test edilen ana hipotez, Sol yönteminin örgüsüz saçlara kıyasla daha büyük genlikler ve AUC üreteceğiydi. Bunu yapmak için, ayrı 2 x 9 (Önce/Sonra x Konu) testleri kulla...

Tartışmalar

Cornrows, TMS bobininin açısına (örn. 45°) müdahale etmemelidir. Eğer yaparlarsa, bu sorunu hafifletmek için mısır sıralarından birinin yeniden yapılması gerekebilir. Doğru yapılırsa, MEP'ler tutarlı olmalıdır (Şekil 6).

Kıvırcık veya kaba saçın özelliklerini kullanarak, bu örgü yöntemi TMS sinyalinin bütünlüğünü korur. Bu çalışmada, MEP boyutunu önemli ölçüde artırmayı başardık ve tutarlılık için artan bir eğilim...

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Android Samsung Tablet (for MEPs)
Cloth Measuring Tape
COVID Appropriate Sanitizers and Safety Masks/Gloves
Figure of 8 Copper TMS Coil
Lenovo T490 Laptop
Magstim 200 Single Pulse
Magstim Standard Coil Holder
Speedo Swim Caps
Testable.Org Account and Software
Trigno 2 Lead Sensor (for MEPs)
Trigno Base and Plot Software (for MEPs)