Name: measuring contralateral silent period induced by single-pulse transcranial magnetic stimulation to investigate m1 corticospinal inhibition
Uploaded: 2022-08-23T13:30:00
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Sem reconhecimentos.

Este protocolo envolve pesquisas com seres humanos e está em aliança com as diretrizes institucionais e éticas dos comitês de ética locais e com a Declaração de Helsinque. Consentimento informado foi obtido dos sujeitos para a utilização de seus dados no estudo.
1. Procedimentos pré-experimentais
<ol><li>Triagem do sujeito. Rastreie o indivíduo para implantes intracranianos, epilepsia, história de convulsões e gravidez. Use as diretrizes do questionário para ga...

O SI padrão para eliciar PEs e PEs pode variar de acordo com a população. Demonstrou-se que intensidades tão baixas quanto 80% de TMR provocam CS em indivíduos saudáveis39, mas estudos em populações saudáveis e doentes têm utilizado intensidades tão altas quanto 150% de TMR 49,50,51. Embora essa fonte de heterogeneidade possa ser inerente à natureza da população-alvo, ela não deve ser negli...

O período de silêncio (PS) é um período de silêncio eletromiográfico (EMG) que segue um potencial evocado motor (PEmáx) induzido por estimulação magnética transcraniana (EMT) aplicada durante a contração muscular sustentada. O pulso supralimiar da EMT pode ser aplicado no córtex motor primário (M1) contralateral ou ipsilateral do músculo alvo a partir do qual a atividade EMG está sendo registrada, obtendo-se dois fenômenos: período de silêncio contralateral (CPc) e período de silêncio ipsilateral (iSP).
Embora o iSP e o cSP compartilhem recursos semelhantes, eles podem refletir componentes ligeiramente diferentes. Acredita-se que a primeira reflita a inibição transcalosa e, portanto, seja inteiramente de origem cortical 1,2. Por outro lado, a CSc é investigada como um possível substituto da inibição corticoespinhal, provavelmente mediada por receptores B do ácido gama-aminobutírico (GABA) dentro de M1 3,4,5.
Apoiando o papel da CPc nas vias mediadas por GABA, trabalhos anteriores encontraram um aumento na duração da PSc após a administração oral de componentes potencializadores de GABA 5,6,7,8. Ainda assim, os processos espinhais também estão envolvidos na alteração de sua duração. A fase mais precoce (<50 ms) da CPc está associada à diminuição dos valores do reflexo H3-um reflexo que é produto de circuitos neurológicos periféricos e que quantifica a excitabilidade dos neurônios espinhais9. Acredita-se que o processamento espinhal seja mediado pela ativação das células de Renshaw, pós-hiperpolarização dos motoneurônios e inibição pós-sináptica pelos interneurônios espinhais 10,11,12,13,14.
Apesar da contribuição espinhal, a CPc resulta principalmente da ativação de neurônios inibitórios corticais, que são responsáveis por gerar a parte posterior da CPc (50-200 ms)3,10,13,15,16. Nesse aspecto, a parte precoce da duração da CSP tem sido associada a mecanismos de inibição espinhal, enquanto as CPFs longas requerem mecanismos inibitórios corticais maiores 3,13,17,18.
Portanto, a CPc é uma candidata promissora a biomarcadores para má adaptação corticoespinhal devido a distúrbios neurológicos, enquanto durações mais significativas da PSCc potencialmente refletem um aumento na inibição corticoespinhal e vice-versa 5,11. Nesse sentido, trabalhos anteriores encontraram associação entre a duração da CPc e patologias como distonia, doença de Parkinson, dor crônica, acidente vascular cerebral e outras condições neurodegenerativas e psiquiátricas 19,20,21,22. Para ilustrar, em uma coorte de osteoartrite de joelho, uma maior inibição intracortical (indexada por cSP) foi associada com idade mais jovem, maior degeneração da cartilagem e menor desempenho cognitivo na escala de avaliação cognitiva deMontreal23. Além disso, alterações na CSP também poderiam indexar longitudinalmente a resposta ao tratamento e a recuperação motora 24,25,26,27,28,29,30.
Por mais promissor que seja o papel da CPC no campo da neuropsiquiatria, um aspecto desafiador de sua avaliação é que ela pode ser muito sensível a variações de protocolo. Por exemplo, a duração do CSP (~100-300 ms)11 é distinguível entre membros superiores e inferiores. Salerno e col. encontraram tempo médio de cPS de 121,2 ms (± 32,5) para o primeiro músculo interósseo dorsal (IDF) e 75,5 ms (± 21) para o músculo tibial anterior (TA), em uma amostra de fibromiálgicos31. Assim, a literatura veicula uma miríade de divergências nos parâmetros utilizados para eliciar CPs, o que, por sua vez, compromete a comparabilidade entre os estudos e retarda a tradução para a prática clínica. Em uma população semelhante, os protocolos têm sido heterogêneos em relação ao ajuste do pulso TMS supralimiar usado para estimular M1 e o músculo alvo, por exemplo. Além disso, os pesquisadores não conseguiram relatar adequadamente os parâmetros usados em seus protocolos.
Portanto, o objetivo é fornecer uma diretriz visual sobre como aplicar um protocolo de CSPc factível, confiável e facilmente reprodutível para avaliar a excitabilidade corticoespinhal M1 de membros superiores e inferiores e discutir os desafios metodológicos práticos desse procedimento. Além disso, para ajudar a ilustrar o raciocínio para a escolha dos parâmetros, realizamos uma revisão não exaustiva da literatura no Pubmed/MEDLINE para identificar artigos publicados sobre cSP em populações de dor crônica e reabilitação, usando o termo de busca: Reabilitação (Mesh) ou reabilitação ou dor crônica ou acidente vascular cerebral e termos como estimulação magnética transcraniana e pulso único ou período de silêncio cortical. Nenhum critério de inclusão foi definido para a extração, e os resultados agrupados são apresentados na Tabela 1 apenas para fins ilustrativos.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Alcohol pads</td>
			<td>Medline</td>
			<td></td>
			<td>Preparation with 70% isopropyl alcohol</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Conductive gel</td>
			<td>Weaver and Company</td>
			<td></td>
			<td>Used on the electrode</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Echo Pinch</td>
			<td>JTECH medical</td>
			<td>0902A302</td>
			<td>Digital dynamometer.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mega-EMG</td>
			<td>Soterix Medical</td>
			<td>NS006201</td>
			<td>Digital multiple channel EMG with built in software.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MEGA-TMS coil</td>
			<td>Soterix Medical</td>
			<td>NS063201</td>
			<td>8 shaped TMS coil</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mega-TMS stimulator</td>
			<td>Soterix Medical</td>
			<td>6990061</td>
			<td>Single Pulse TMS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neuro-MEP.NET</td>
			<td>Soterix Medical</td>
			<td></td>
			<td>EMG software used to analyse the muscles eletrical activity.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Swim cap</td>
			<td>Kiefer</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measuring contralateral silent period induced by single-pulse transcranial magnetic stimulation to investigate m1 corticospinal inhibition

O período de silêncio contralateral (CPc) é um período de supressão da atividade elétrica muscular de fundo captada pela eletromiografia (EMG) após um potencial evocado motor (PEmáx). Para obtê-lo, uma PEmáx é eliciada por um pulso de estimulação magnética transcraniana (EMT) supralimiar entregue ao córtex motor primário (M1) do músculo alvo selecionado, enquanto o participante fornece uma contração voluntária padronizada do músculo alvo. A CPc é resultado de mecanismos inibitórios que ocorrem após a PEmáx; Ele fornece uma avaliação temporal ampla da inibição espinhal em seus ~50 ms iniciais, e inibição cortical depois. Os pesquisadores tentaram compreender melhor o mecanismo neurobiológico por trás do cSP para validá-lo como um potencial diagnóstico, substituto, e biomarker preditivo para diferentes doenças neuropsiquiátricas. Portanto, este artigo descreve um método para medir a CPc M1 de membros inferiores e superiores, incluindo uma seleção do músculo alvo, colocação de eletrodos, posicionamento da bobina, método de medição da estimulação da contração voluntária, configuração da intensidade e análise de dados para obter um resultado representativo. Tem o objetivo educativo de fornecer uma orientação visual na realização de um protocolo de CPc factível, confiável e reprodutível para membros inferiores e superiores e discutir os desafios práticos dessa técnica.

Após o procedimento passo a passo, a entrega de um pulso de EMT supralimiar (120% do TMT) provocará uma PEmáx observável no registro EMG do músculo alvo e um período subsequente de supressão da atividade EMG de fundo de aproximadamente 150 ms a 300 ms (Figura 2). A partir desse padrão EMG, é possível calcular as métricas do cSP. Os desfechos mais relatados são a duração (na faixa de ms) do PE relativo e absoluto. A PS relativa é medida desde o início da PEmáx até o reaparec...

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Measuring Contralateral Silent Period Induced by Single-Pulse Transcranial Magnetic Stimulation to Investigate M1 Corticospinal Inhibition

A avaliação do período de silêncio contralateral (PSC) é um biomarcador promissor para indexar a excitabilidade cortical e a resposta ao tratamento. Demonstramos um protocolo de avaliação da CPc destinado ao estudo da inibição corticoespinhal M1 de membros superiores e inferiores.

Mensuração do Período de Silêncio Contralateral Induzido por Estimulação Magnética Transcraniana de Pulso Único para Investigação da Inibição Corticoespinhal M1

Contralateral silent period (cSP) is a period of suppression in the background electrical muscle activity captured by electromyography (EMG) after a motor ...

Neste protocolo, demonstraremos um método factível, facilmente reprodutível e confiável para avaliação da inibição corticoespinhal nos membros superiores e inferiores. O período de silêncio contralateral é uma métrica que fornece informações a partir de circuitos complexos inibitórios corticoespinhais. Este método é, portanto, um candidato promissor de um biomarcador diagnóstico, substituto e preditivo para diferentes doenças neurológicas.Quem demonstrará o procedimento serão Danielle Pimenta, Anne Pissoto e Daniel Lima, bolsistas de pesquisa do meu laboratório. Para selecionar o músculo para posicionamento dos eletrodos, peça ao sujeito que coloque a mão sobre a mesa em decúbito ventral. Em seguida, para identificar o primeiro músculo interósseo dorsal ou IED, peça ao sujeito que abduzisse o dedo indicador contra a resistência, mantendo o restante da mão imóvel e deitado sobre a mesa, enquanto palpitava a área.Limpe a área com compressas de álcool para remover a oleosidade da pele e outros fatores que podem aumentar a impedância. Colocar o eletrodo negativo no ventre do músculo IDF e o positivo na articulação interfalangeana distal com uma distância intereletrodo de pelo menos 1,5 centímetros. Coloque o eletrodo de referência ou neutro no punho sobre o processo estiloide ulnar.Em seguida, determine a força de contração muscular necessária. Use um dinamômetro de pinça digital e suporte de pirâmide quadrangular para minimizar distorções mecânicas e elevar a sensibilidade para contrações mínimas. Coloque o dinamômetro entre o primeiro e o segundo dedos com a ajuda do suporte piramidal.Certifique-se de que o primeiro e o segundo dedos gerem as forças do movimento de pinça e capturem a eletromiografia ou EMG. Com a posição fixa, peça ao participante que pressione o dinamômetro com o primeiro dedo e o lado da pirâmide com o indicador, apertando o sistema de pirâmide do dinamômetro com sua força máxima e criando uma forte contração do músculo IDE. Usando esse valor como referência, determine os 20% de força máxima.O participante deve praticar a manutenção da meta em 20% de contração sustentada. Em seguida, para identificar o local inicial para a busca de pontos críticos, coloque uma touca de natação na cabeça do sujeito. Todos os pontos de referência serão marcados nele.Medir a circunferência sagital da cabeça do násio ao ínion. Divida o valor por dois e marque o ponto do meio na cabeça. Marcar a localização do nasion, da íniona, da hélice das orelhas direita e esquerda e do rebordo supraorbitário direito e esquerdo.Meça a distância do tragus ao tragus e adicione uma marca no meio do caminho. Marque a interseção entre eles, um ponto identificado como o vértice. A partir do vértice, deslocar-se cinco centímetros lateralmente paralelamente à linha sagital média do lado contralateral ao músculo selecionado.Essa marca identifica o M1 no mesmo nível coronal do córtex motor da mão. Use isso como o primeiro local para iniciar a busca pelo ponto de acesso. O hotspot é a área do córtex motor onde o limiar motor mais baixo é detectável.Configure uma intensidade baixa e inicie a pesquisa entregando vários pulsos ao primeiro ponto. Prosseguir com pequenos incrementos de intensidade até identificar o menor estímulo que detecte eletromiografia ou resposta indexada EMG. Para a realização dos estímulos, incline a figura de oito bobinas a 45 graus até a linha sagital média com a alça apontada para a parte posterior do paciente.Para garantir que o melhor ponto seja identificado, movimente-se em torno do primeiro ponto e teste os três potenciais evocados motores ou PEMs subsequentes a um centímetro cada anterior, lateral e posterior a ele. Uma vez identificado o ponto crítico, marque o ponto na cabeça do paciente. Use esse local durante o experimento e as possíveis visitas de acompanhamento.Use as duas mãos para apoiar a bobina na cabeça do submarino. Em seguida, para determinar o limiar motor de repouso ou TMR, aplicar 10 estímulos consecutivos no hotspot e selecionar a menor intensidade que produziu uma PEmáx com amplitude de pico a pico de pelo menos 50 microvolts no músculo alvo em 50% das tentativas. Para o período de silêncio contralateral ou PSC, aplicar os 10 estímulos supralimiares com intensidade de estimulação de 120% do TMR com 10 segundos de intervalo entre eles para eliciar PEmáx durante a contração tônica voluntária do músculo alvo.Durante a estimulação, solicite ao paciente que mantenha 20% da contração motora máxima do músculo alvo. Para capturar todo o período de silêncio ou SP, confirme se a janela de tempo do EMG é longa o suficiente para capturar até 400 milissegundos de atividade. A aplicação de estimulação magnética transcraniana supralimiar ou pulso de EMT provocou uma PEmáx observável no registro EMG do músculo alvo, e um período subsequente de supressão da atividade EMG de fundo de aproximadamente 150 a 300 milissegundos.A PS relativa é medida desde o início da PEmáx até o reaparecimento da atividade EMG. Em contraste, o FS absoluto é medido desde o final da PEmáx até o início do ressurgimento da atividade EMG voluntária. A intensidade do estímulo utilizado para eliciar PEmáx influencia diretamente as métricas do PSC e pode variar de acordo com a diferença nas populações estudadas.Verifique se há experiências anteriores bem-sucedidas feitas na população de interesse para permitir a padronização.

Research

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