Name: standing neurophysiological assessment of lower extremity muscles post-stroke
Uploaded: 2021-07-26T14:00:00
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著者らは、ブライアン・シンス氏とアサ・チェスナット夫人が参加者の採用とデータ収集に貢献したことを認めたい。
このプロジェクトの資金は、NIH国立リハビリテーション神経変調センター(HD086844)の技術開発賞と、ベテラン事務リハビリテーション研究開発キャリア開発賞1(RX003126)と功労賞(RX002665)によって提供されました。
この報告書の内容は、米国退役軍人省、米国国立衛生研究所、または米国政府の見解を表すものではありません。

すべての手順は、サウスカロライナ医科大学の機関審査委員会によって承認され、ヘルシンキ宣言に準拠しました.
1. 参加者募集
<ol><li>ローカルデータベースからポストストロークを募集します。この実験では、16人の個人が地元の電子採用データベースから募集されました。いくつかの例では、参加者は、私たちの研究グループによって行われた以前の研究で安静時の...

<ol>
	<li>Kesar, T. M., Stinear, J. W., Wolf, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+transcranial+magnetic+stimulation+to+evaluate+cortical+excitability+of+lower+limb+musculature:+Challenges+and+opportunities.">The use of transcranial magnetic stimulation to evaluate cortical excitability of lower limb musculature: Challenges and opportunities.</a> Restorative Neurology and Neuroscience. 36 (3), 333-348 (2018).</li><li>Sivaramakrishnan, A., Madhavan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Absence+of+a+transcranial+magnetic+stimulation-induced+lower+limb+corticomotor+response+does+not+affect+walking+speed+in+chronic+stroke+survivors.">Absence of a transcranial magnetic stimulation-induced lower limb corticomotor response does not affect walking speed in chronic stroke survivors.</a> Stroke. 49 (8), 2004-2007 (2018).</li><li>Kindred, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Individualized+responses+to+ipsilesional+high-frequency+and+contralesional+low-frequency+rTMS+in+chronic+stroke:+A+pilot+study+to+support+the+individualization+of+neuromodulation+for+rehabilitation.">Individualized responses to ipsilesional high-frequency and contralesional low-frequency rTMS in chronic stroke: A pilot study to support the individualization of neuromodulation for rehabilitation.</a> Frontiers in Human Neuroscience. 14, 578127 (2020).</li><li>Lu, M., Ueno, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+the+induced+fields+using+different+coil+configurations+during+deep+transcranial+magnetic+stimulation.">Comparison of the induced fields using different coil configurations during deep transcranial magnetic stimulation.</a> PLoS One. 12 (6), 0178422 (2017).</li><li>Hess, C. W., Mills, K. R., Murray, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Responses+in+small+hand+muscles+from+magnetic+stimulation+of+the+human+brain.">Responses in small hand muscles from magnetic stimulation of the human brain.</a> The Journal of Physiology. 388, 397-419 (1987).</li><li>Petersen, N., Christensen, L. O., Nielsen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+transcranial+magnetic+stimulation+on+the+soleus+H+reflex+during+human+walking.">The effect of transcranial magnetic stimulation on the soleus H reflex during human walking.</a> The Journal of Physiology. 513, 599-610 (1998).</li><li>Capaday, C., Lavoie, B. A., Barbeau, H., Schneider, C., Bonnard, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+on+the+corticospinal+control+of+human+walking.+I.+Responses+to+focal+transcranial+magnetic+stimulation+of+the+motor+cortex.">Studies on the corticospinal control of human walking. I. Responses to focal transcranial magnetic stimulation of the motor cortex.</a> Journal of Neurophysiology. 81 (1), 129-139 (1999).</li><li>Schubert, M., Curt, A., Colombo, G., Berger, W., Dietz, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Voluntary+control+of+human+gait:+conditioning+of+magnetically+evoked+motor+responses+in+a+precision+stepping+task.">Voluntary control of human gait: conditioning of magnetically evoked motor responses in a precision stepping task.</a> Experimental Brain Research. 126 (4), 583-588 (1999).</li><li>Ackermann, H., Scholz, E., Koehler, W., Dichgans, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+posture+and+voluntary+background+contraction+upon+compound+muscle+action+potentials+from+anterior+tibial+and+soleus+muscle+following+transcranial+magnetic+stimulation.">Influence of posture and voluntary background contraction upon compound muscle action potentials from anterior tibial and soleus muscle following transcranial magnetic stimulation.</a> Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 81 (1), 71-80 (1991).</li><li>Lavoie, B. A., Cody, F. W., Capaday, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortical+control+of+human+soleus+muscle+during+volitional+and+postural+activities+studied+using+focal+magnetic+stimulation.">Cortical control of human soleus muscle during volitional and postural activities studied using focal magnetic stimulation.</a> Experimental Brain Research. 103 (1), 97-107 (1995).</li><li>Soto, O., Valls-Sol&#233;, J., Shanahan, P., Rothwell, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduction+of+intracortical+inhibition+in+soleus+muscle+during+postural+activity.">Reduction of intracortical inhibition in soleus muscle during postural activity.</a> Journal of Neurophysiology. 96 (4), 1711-1717 (2006).</li><li>Kesar, T. M., Eicholtz, S., Lin, B. J., Wolf, S. L., Borich, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+posture+and+coactivation+on+corticomotor+excitability+of+ankle+muscles.">Effects of posture and coactivation on corticomotor excitability of ankle muscles.</a> Restorative Neurology and Neuroscience. 36 (1), 131-146 (2018).</li><li>Nandi, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+standing,+corticospinal+excitability+is+proportional+to+COP+velocity+whereas+M1+excitability+is+participant-specific.">In standing, corticospinal excitability is proportional to COP velocity whereas M1 excitability is participant-specific.</a> Frontiers in Human Neuroscience. 12, 303 (2018).</li><li>Tokuno, C. D., Keller, M., Carpenter, M. G., M&#225;rquez, G., Taube, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alterations+in+the+cortical+control+of+standing+posture+during+varying+levels+of+postural+threat+and+task+difficulty.">Alterations in the cortical control of standing posture during varying levels of postural threat and task difficulty.</a> Journal of Neurophysiology. 120 (3), 1010-1016 (2018).</li><li>Mouthon, A., Taube, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracortical+inhibition+increases+during+postural+task+execution+in+response+to+balance+training.">Intracortical inhibition increases during postural task execution in response to balance training.</a> Neuroscience. 401, 35-42 (2019).</li><li>Charalambous, C. C., Liang, J. N., Kautz, S. A., George, M. S., Bowden, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bilateral+assessment+of+the+corticospinal+pathways+of+the+ankle+muscles+using+navigated+transcranial+magnetic+stimulation.">Bilateral assessment of the corticospinal pathways of the ankle muscles using navigated transcranial magnetic stimulation.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (144), (2019).</li><li>Hermens, H. J., Freriks, B., Disselhorst-Klug, C., Rau, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+recommendations+for+SEMG+sensors+and+sensor+placement+procedures.">Development of recommendations for SEMG sensors and sensor placement procedures.</a> Journal of Electromyography and Kinesiology. 10 (5), 361-374 (2000).</li><li>Tankisi, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standards+of+instrumentation+of+EMG.">Standards of instrumentation of EMG.</a> Clinical Neurophysiology. 131 (1), 243-258 (2020).</li><li>Mishory, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+maximum-likelihood+strategy+for+determining+transcranial+magnetic+stimulation+motor+threshold,+using+parameter+estimation+by+sequential+testing+is+faster+than+conventional+methods+with+similar+precision.">The maximum-likelihood strategy for determining transcranial magnetic stimulation motor threshold, using parameter estimation by sequential testing is faster than conventional methods with similar precision.</a> The Journal of ECT. 20 (3), 160-165 (2004).</li><li>Borckardt, J. J., Nahas, Z., Koola, J., George, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimating+resting+motor+thresholds+in+transcranial+magnetic+stimulation+research+and+practice:+a+computer+simulation+evaluation+of+best+methods.">Estimating resting motor thresholds in transcranial magnetic stimulation research and practice: a computer simulation evaluation of best methods.</a> The Journal of ECT. 22 (3), 169-175 (2006).</li><li>McNemar, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Note+on+the+sampling+error+of+the+difference+between+correlated+proportions+or+percentages.">Note on the sampling error of the difference between correlated proportions or percentages.</a> Psychometrika. 12 (2), 153-157 (1947).</li><li>Rossi, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Safety+and+recommendations+for+TMS+use+in+healthy+subjects+and+patient+populations,+with+updates+on+training,+ethical+and+regulatory+issues:+Expert+Guidelines.">Safety and recommendations for TMS use in healthy subjects and patient populations, with updates on training, ethical and regulatory issues: Expert Guidelines.</a> Clinical Neurophysiology. 132 (1), 269-306 (2021).</li><li>McDonnell, M. N., Stinear, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TMS+measures+of+motor+cortex+function+after+stroke:+A+meta-analysis.">TMS measures of motor cortex function after stroke: A meta-analysis.</a> Brain Stimulation. 10 (4), 721-734 (2017).</li><li>Reis, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contribution+of+transcranial+magnetic+stimulation+to+the+understanding+of+cortical+mechanisms+involved+in+motor+control.">Contribution of transcranial magnetic stimulation to the understanding of cortical mechanisms involved in motor control.</a> The Journal of Physiology. 586 (2), 325-351 (2008).</li><li>Chen, G., Patten, C., Kothari, D. H., Zajac, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gait+differences+between+individuals+with+post-stroke+hemiparesis+and+non-disabled+controls+at+matched+speeds.">Gait differences between individuals with post-stroke hemiparesis and non-disabled controls at matched speeds.</a> Gait &amp; Posture. 22 (1), 51-56 (2005).</li><li>Knarr, B. A., Reisman, D. S., Binder-Macleod, S. A., Higginson, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+compensatory+strategies+for+muscle+weakness+during+gait+by+simulating+activation+deficits+seen+post-stroke.">Understanding compensatory strategies for muscle weakness during gait by simulating activation deficits seen post-stroke.</a> Gait &amp; Posture. 38 (2), 270-275 (2013).</li><li>Ammann, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+framework+to+assess+the+impact+of+number+of+trials+on+the+amplitude+of+motor+evoked+potentials.">A framework to assess the impact of number of trials on the amplitude of motor evoked potentials.</a> Scientific Reports. 10 (1), 21422 (2020).</li></ol>

実験プロトコルは、ほとんどの参加者によって十分に許容されていました。1人の個体は、既存の膝の痛みを伴う糖尿病性合併症および整形外科の問題に二次的に存在する褥瘡潰瘍のために立ち上がったTMS評価を完了することができなかった。脚からの体重の積み降ろし量は最小限でした。しかし、TMSパルスの適用中に測定された、平均してわずかに大きな下向きの力があった。これは、頭皮...

経頭蓋磁気刺激(TMS)は、神経回路の挙動を測定するために使用される装置です。モータ制御/性能の研究に焦点を当てたTMS調査の大半は、上肢で行われています。上肢と下肢の間の不均衡は、下肢コルチコ運動応答(CMR)を測定する際の追加の課題の一部によるものです。これらの方法論的障害のいくつかは、運動皮質内の下肢筋のより小さな皮質表現および頭皮1に対する表現のより深い位置を含む。神経損傷を有する集団では、追加のハードルも存在する。例えば、脳卒中後の約半数は、下肢筋2,3において安静時のTMSに対する応答を示さない。TMSに対する脳卒中後の応答の欠如は、患者が筋肉の何らかの意志制御を維持する場合にも見られ、少なくとも部分的に無傷のコルチコ脊髄管を示す。
運動機能を維持した測定可能なTMS応答の欠如は、脳卒中後の姿勢および歩行特異的な運動制御と神経リハビリテーションの神経生理学的効果に対する理解の低下に寄与する。しかし、脳卒中後の神経生理学的評価の下肢の課題のいくつかは克服されてきた。例えば、二重コーンコイルを使用して、半球裂目1の深部に位置する下肢モトニューロンを確実に活性化することができる。ダブルコーンコイルは、より一般的に使用される8個のコイル4よりも脳の奥深くに浸透するより大きく、より強い磁場を生成します。TMSに対する応答性を高めるために実施できるもう一つの方法論的変化は、わずかな自主的収縮5の間にCMRを測定する。一般的に、この収縮は、最大自主関節トルクまたは最大電気的筋電図(EMG)筋肉活性のいずれかの所定のレベルで行われる。末梢神経刺激はまた、最大の筋肉応答を引き出すために使用することができ、この応答の記録されたEMGは、筋肉の標的自発的活性化を設定するために使用することができる。
アクティブな筋肉収縮中に脳卒中後のTMS評価を行うことは、等角線タスクが機能的な活動(例えば、物体の把握/保持)を模倣することができる上肢でかなり一般的です。対照的に、歩行は皮質、皮質下、および脊髄構造を介して複数の筋肉群の両側活性化を通じて達成され、重力の影響に抵抗するために姿勢筋活性化を必要とする。この活性化状態は、アイソメトリック収縮を生じる単離された筋肉を測定する際には反映されない可能性が高い。姿勢と歩行特異的な運動制御を理解するために向けられたいくつかの以前の研究は、参加者が6、7、8および立っている9、10、11、12、13、14、15を歩いている間にTMSパルスを提供しました.直立位置におけるCMRの測定は、姿勢および歩行運動制御ネットワークの姿勢筋および皮質下の構成要素の活性化を可能にする。現在までに、脳卒中後の個人で立ち位置TMS評価を行ったという報告はない。
この研究は、CMRポストストロークの立ちTMS評価のために、立っているTMSメソッド6、7、8、9、10、11、12、13、14、15の既存の文献体に基づいて構築された標準化された方法論を提案する。この方法論は、姿勢欠損および歩行特異的運動制御後の研究グループによって利用され、TMS手順のより大きな一貫性を確立する。この方法論的調査の目的は、中等度の歩行障害を有する脳卒中後の個人において、立ち位置TMS評価が可能かどうかを判断することであった。我々は、立ち位置で評価を行うことは、1)測定可能な応答(運動誘発電位、MEP)を引き出す可能性を高め、2)立ちTMS評価を行うために使用される刺激器の力/強度は、通常行われた座り/休息評価のそれよりも低くなると仮定した。このプロトコルの完成と普及は、脳卒中後の姿勢および歩行特異的運動制御の神経生理学的側面と神経リハビリテーションの影響をより深く理解することにつながる可能性があると考えています。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Data Acquisition Software</td>
			<td>MathWorks</td>
			<td>MatLab</td>
			<td>The custom data collection program was written in Matlab. However, other software/hardware providers can be used (e.g. National Instruments, AD Instruments, CED Spike2 or Signal)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Double-cone coil</td>
			<td>Magstim</td>
			<td>D110</td>
			<td>Double-cone coil for TMS pulse delivery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dual force plate</td>
			<td>Advanced Mechanical Technology Inc (AMTI)</td>
			<td>Dual-top Accusway</td>
			<td>Force plate used to measure force/weight distrobution under each leg independently.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dual-pulse TMS</td>
			<td>Magstim</td>
			<td>Bistim 200</td>
			<td>Connects two Magstim 200 units together for dual-pulse applications</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EMG pre-amplifiers</td>
			<td>Motion Labs Inc</td>
			<td>MA-422</td>
			<td>Preamplifiers for disposable surface EMG electrodes</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EMG system</td>
			<td>Motion Labs Inc</td>
			<td>MA400</td>
			<td>EMG system for data collection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neuronavigation System</td>
			<td>Rogue Research</td>
			<td>Brainsight</td>
			<td>Software and hardware used to ensure consistent placement/delivery of magnetic stimulations. Marking the stimulation location on a participant&#39;s head or on a place showercap can also be used in the absence of neuronavigational software.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recruitment Database</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Electronic database including names of possible individuals who are eligble for your studies.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TMS unit (x2)</td>
			<td>Magstim</td>
			<td>Magstim 200</td>
			<td>Delivers TMS pulses</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

standing neurophysiological assessment of lower extremity muscles post-stroke

経頭蓋磁気刺激(TMS)は、健康で神経学的に障害のある集団における運動回路の挙動を測定するために使用される一般的なツールです。TMSは、運動制御および上肢の神経リハビリテーションへの応答を研究するために広く使用されています。しかし、TMSは下肢姿勢と歩行特異的な運動制御の研究ではあまり利用されていません。下肢TMS評価の限定的な使用と追加の方法論的課題は、文献内の下肢TMS手順における一貫性の欠如に寄与している。低い四肢TMSモータ呼び起電度(MEP)を記録する能力の低下に触発され、この方法論的レポートは、立っている姿勢で脳卒中後のTMS評価を可能にするステップを詳述しています。立ち姿勢は、姿勢および歩行作業中にシステムの状態に似た状態を反映して、神経筋系の活性化を可能にする。デュアルトップフォースプレートを使用して、パレティック脚と非パレティック脚の間で体重を均等に分配するよう参加者に指示しました。参加者の体重分布の視覚的フィードバックを提供した。画像誘導ソフトウェアを用いて、ダブルコーンコイルを介して単一のTMSパルスを参加者の病変および非病変半球に送達し、パレティックおよび非パレティック・ティシアリス前筋肉およびソレウス筋のコルチコ運動応答を測定した。立ち位置で評価を行うことで、TMS応答速度が上昇し、標準の座り/休養位置と比較して低刺激強度を使用することができました。このTMSプロトコルの利用は、姿勢障害および歩行障害の神経リハビリテーションが関心がある場合に、脳卒中後の下肢コルチコ運動応答を評価するための共通のアプローチを提供することができる。

1人の参加者は、既存の膝の痛みと実験室に到着する前に受け取った糖尿病の創傷のために立っているTMS手順を許容することができないため、分析から取り除かれ、最終的なサンプルサイズは15でした。糖尿病の創傷は、TAの上に直接あったし、この筋肉の任意のsEMGの尺度を排除しました.座っているか立っているかのTMSプロシージャの間に調査官に報告された主要な有害事象はなかった。いく...

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Standing Neurophysiological Assessment of Lower Extremity Muscles Post-Stroke

このプロトコルは、脳卒中後の人々においてTMSを用いた立ち位置における下肢筋、脛節前およびソレウスの神経生理学的評価を行うプロセスを説明する。この位置は、脳卒中後のTMS応答を引き出す可能性が高く、神経生理学的評価中に刺激力を低下させる。

脳卒中後の下肢筋の神経生理学的評価

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a common tool used to measure the behavior of motor circuits in healthy and neurologically impaired ...

このプロトコルは、歩行とバランスが第一の関心事である場合の脳卒中後の下肢コルチコ脊柱管の神経生理学的評価を可能にする。この技術の主な利点は、多くの個人が休息応答を示さない集団で運動誘発電位を引き出す可能性を高くできることである。この方法は、特に歩行とバランスに関連するため、コルチコ脊髄管の神経生理学を調査することが関心のある神経学的集団で使用することができます。まず、電極が接続されたら、信号品質を視覚的に検査します。次に、テスト中に電極と結果として得られたアーティファクトの動きを最小限に抑えるために、弾性包帯でシャンクを包みます。データ収集ソフトウェアを開き、二重上力プレートをキャリブレーションするための新しい試用版を開始します。[開始] をクリックして FP0 試用版を開始します。フォースプレートに負荷をかからずに3~5秒のデータを収集し、[停止]をクリックします。力板が較正されると、参加者は画像誘導システムに登録されている。そして、sEMG電極は、配置され、信号品質のためにテストされている、その後、安全ハーネスでそれらを適合させます。フォースプレートに足を踏み入れ、フォースプレートにマスキングテープをあらかじめ適用して足の配置を標準化し、足の最も重要な位置と足の内側のエッジが正線から等しい距離であることを示すよう指示します。参加者の安全ハーネスを天井の支持に取り付けます。必要に応じて、テスト中に安定する何かを参加者に提供するために、力プレートの周りにロールレータまたは類似のデバイスを配置します。開始ボタンをクリックして FP 静的トライアルを選択することで、参加者がフォースプレートの上に立つよう、測定と収集を行います。2 ~ 5 秒分のデータを記録し、[停止] をクリックして試用を終了します。そして、フォースプレートの上に立つことは、データ収集ソフトウェアが参加者の各足の下の重量または力を表す2つの棒グラフを表示することを保証します。参加者がウェイトを片側にシフトすると、棒グラフの高さが変化します。参加者が足のウェイトを腕にアンロードする場合は、表示された棒グラフの色が変わるようにします。参加者が足の間に均等な重量を配分して快適に立った後、CMRの測定を開始することができます。一貫した運動誘発電位またはMEPを生成する刺激強度を同定することによって、神経生理学的評価を開始する。すなわち、標的脛筋前筋およびソレウス筋における活動筋における可視皮質サイレント期間におけるEMG信号振幅が50マイクロボルトを超える。経頭蓋磁気刺激またはTMSパルスを病変半球に適用して、まず周期的な四肢をテストします。まず、TMS刺激装置の出力レベルを50%最大刺激器出力またはパーセントMSOに設定し、出力制御ノブを回します。刺激装置のトリガーボタンを押して、横方向の中間グリッドポイントに50%MSOの単一のパルスを適用します。5~10秒の間刺激間隔で2~3パルスを適用。脛表の前およびソレウスに応答が見られない場合は、出力制御ノブを回して刺激力を10%MSO増加させ、2~3個のTMSパルスを送ります。刺激器を60%MSOに増加した後に応答が見られない場合は、再度、10%MSOの電力を増加させます。70%MSO で MEP が引き出されない場合は、ランダムに複数のグリッドポイントを選択し、TMS パルスを適用して、現在の電力設定で応答があるかどうかを判断します。現在の 70%MSO のいずれのグリッドポイントでも応答が記録されていない場合は、初期ターゲット グリッド ポイントに戻ります。そして、10%MSOの増分によって刺激力を増加させ続け、前述したように2〜3回の刺激を加える。一貫した応答を生成する刺激装置のパワーが特定されたら、ホットスポットの識別を開始します。これは、適用されたTMSパルスに対する最大の応答を生成する頭皮の位置です。[スタート] をクリックしてホットスポットを選択し、新しいホットスポットトライアルを開始します。前のステップで特定した超閾値パワーレベルの15グリッドポイントそれぞれに単一のパルス刺激を適用します。画像誘導システムを使用して、コイルを第1のグリッド点に移動します。コイルが適切な位置に入ったら、刺激装置のトリガボタンを押してTMSパルスを適用します。次に、コイルを次のグリッド位置に移動し、別の単一の TMS パルスを適用します。各グリッドポイントに 1 回の刺激が適用されるまで続け、停止をクリックして試行を終了します。各グリッドポイントで記録されたsEMG信号の振幅を調べます。各標的筋肉のsEMG信号に記録された最大のMEP振幅を持つグリッドポイントを視覚的に特定します。最大の MEP 振幅を持つグリッド位置はホットスポットであり、コルチコ運動応答を測定するために使用されます。次に、ターゲットとなる筋肉の運動閾値を決定するために、逐次試験またはPESTによる単純な適応パラメータ推定を使用します。PEST プログラムを開き、初期刺激器の強度を、ボックスに値を入力してホットスポットを識別するために使用するスーパーしきい値に設定します。新しい PEST トライアルを開始し、データ収集ソフトウェアの開始タブをクリックして PEST を選択します。PEST プログラムに表示される MSO の初期パーセント強度を使用して、特定されたターゲット筋肉のホットスポットに単一の TMS パルスを適用します。YまたはN.入力することによって筋肉sEMG信号で応答が観察されたことをPESTプログラムで示すPESTプログラムは自動的に次の刺激強度を計算します。PESTプログラムに合わせて刺激装置の電力レベルを調整し、別の単一のTMSパルスを適用します。PESTプログラムが運動閾値を決定するまで、このプロセスを続けて、刺激強度の色の変化によって示される。停止タブをクリックして、データ収集の試用を終了します。目標筋肉のホットスポットと運動閾値が特定されたら、CMR評価を開始します。刺激器の強度を、決定されたモータ閾値の120%に設定します。開始タブをクリックして、新しいトライアルとデータ収集ソフトウェアを開始し、MEPトライアルを選択します。各刺激の間に5〜10秒を許す。オフライン分析のために、呼び起こされる sEMG 応答を記録します。参加者がアドリビタムを休ませ、テスト手順の間に十分な時間を過ごして、参加者が疲労を発症する可能性を減らし、結果に影響を与えます。MEP を記録した後で[停止]タブをクリックして、トライアルを終了します。運動閾値は、主にパレティックおよび非パレティックチシアリス前筋肉およびソレウス筋肉の4つの別々の筋肉で測定された。個人が座り位置および立ち位置で測定可能な運動閾値を提示されたとき、立ち位置の測定された閾値は低いことがわかった。TMSパルスを適用する場合、参加者は足に体重を均等に分配します。そして、彼らの体重が彼らの足から腕にアンロードされていないということ。シングルパルスTMS測定に加えて、ペアドパルスTMSは、皮質内抑制および皮質脊髄管の促進を評価するために立ち位置で行うことができる。

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