存在のプロトコル記述する単発経頭蓋磁気刺激とニューロナビゲーションを使用して残りの部分と強壮剤の自主活性化中に前脛骨筋とヒラメ筋の皮質応答の同時、二国間の評価システム。
下腿遠位部の筋肉は人間メイン モーターの下降経路の一つである皮質脊髄路を介して運動皮質からの神経入力を受け取るし、経頭蓋磁気刺激 (TMS) を使用して評価することができます。直立姿勢と動的タスク、ウォーキングなどで下腿遠位部の筋肉の役割を与えられた評価とこれらの筋肉の機能を基準にしての皮質脊髄路の変調の研究関心の高まりは、過去 10 年間で浮上しています。ただし、前の仕事で使用される方法論的パラメーターは、横断的・縦断的研究の結果の解釈をより堅牢にする研究に変化しています。したがって、脚の筋肉の皮質応答 (CMR) の評価に特定標準化された TMS プロトコルの使用結果の直接の比較研究とコホートで許可されます。本稿の目的は、単発 TMS を用いたニューロナビゲーション システムの 2 つ主要な足首拮抗筋、前脛骨筋とヒラメ、二国間 CMR を同時に評価するための柔軟性を提供するプロトコルを提示することです。この議定書は、検査された筋肉が完全にリラックスや尺最大等尺性随意収縮の定義の割合で契約が適用されます。ニューロナビゲーション システムと各教科の構造 MRI を用いた正確な正確な位置決めコイルの脚の皮質表現を評価中に保証します。派生 CMR 対策の矛盾を考えると、このプロトコルはまた自動化されたアルゴリズムを使用して、これらの対策の標準化された計算をについて説明します。このプロトコルは、直立姿勢または動的タスク中に実施しないものの、足の筋肉、敵対的または相乗的、神経学的そのままと障害の両方の科目での二国間のペアを評価するために使用できます。
脛骨前方 (TA)、ヒラメ (SOL) 足首拮抗筋、下腿の前部と後部コンパートメントにそれぞれ位置します。両方の筋肉は、TA とソルの主な機能は、背理と plantarflex 腿関節それぞれ1uniarticular、です。さらに、TA は長い筋肉のエクスカーションより機能的で力の生産のより少なく重要が、ソルは、抗重力筋筋2の小遠足で高い力を生成するように設計。両方の筋肉は直立姿勢タスクと動的タスク (例えば、歩行)3,4の間に特に関連しています。ニューラル制御に関する両方の筋肉の motorneuron プールは、下降経路5,6感覚の度合いに加えてモーターを介して脳から神経ドライブを受けます。
経路を降順メイン モーターは、皮質脊髄路に由来するプライマリ、運動前野、補足運動野と脊髄の motorneuron プール7,8で終了です。ヒトでは、この管 (皮質応答 – CMR) の機能的状態動けなかった評価できます経頭蓋磁気刺激 (TMS)、非侵襲的脳刺激ツール9,10を使用します。直立姿勢タスクおよび歩行導入 TMS とその機能的意義を考える、以来 CMR の TA とソルが評価され様々 なコホートとタスク11,12,13,14 ,,1516,17,18,19,20,21,22,23 ,24,25,26,27,28,29,30,31,32.
上肢筋肉33CMR の評価とは対照的普遍的な TMS プロトコルが設定されていない下肢筋肉の CMR の評価のため。以前の研究で大きな方法論的変動と確立されたプロトコルの欠如 (コイルの種類などニューロナビゲーション、強壮剤活性化、テスト側と筋肉のレベルの使用を使用し、CMR の計算対策、など。) 間の結果の解釈を研究、コホートが面倒な複雑で、不正確にすることができます。メジャーは、さまざまな運動タスクに関連の機能、下肢 CMR 評価を下げる特定 TMS プロトコルが設定されてを使用モーター神経科学、リハビリテーション科学者間でこれらの筋肉の CMR を体系的に評価するにはセッションは、多様な集団。
したがって、このプロトコルの目的は、TA と単発 TMS ・ ニューロナビゲーション システムを用いたゾル CMR の二国間の評価を記述するためです。前の仕事と対照をなしてこのプロトコルは妥当性と実験の期間を最適化する方法論的要因を用いた実験手順、データ集録、データの解析の厳しさを最大化し、CMR を標準化を目指しています。これら 2 つ下肢筋の評価。筋肉の CMR は、筋肉が完全にリラックスしているか、部分的に活性化に依存することを考える、このプロトコルは TA とソル CMR を休息と強壮剤自主活性化 (TVA) の中に評価される方法について説明します。以下のセクションは徹底的に現在のプロトコルを説明します。最後に、代表的なデータを提示・説明されます。ここで説明されているプロトコルは、ら201832ことから派生しました。
様々 なコホートで動的タスク中に大脳皮質の運動野が脚の筋肉の運動の制御に貢献する方法で新たな関心を考えると、これらの筋肉の徹底的な評価を記述する標準化された TMS プロトコルが必要です。したがって、最初の時間の議定書は標準化された方法論的手順を提供します 2 つ足首拮抗筋、ソルと、TA の二国間の評価の 2 つの筋肉状態 (残り、TVA) 中にパルスを用いた単一 TMS ニューロナ?…
The authors have nothing to disclose.
著者は、方法論の開発を手伝うことと原稿の草案に関するフィードバックの提供ありがとう博士ジェシー c. ディーン。この作品は、VA のキャリア開発賞 2 RR & D N0787 W (MGB) 制度開発賞から、一般的な医療技術研究所 NIH グラント番号 P20 GM109040 (SAK) の下の P2CHD086844 (SAK) によって支えられました。コンテンツには、退役軍人局やアメリカ合衆国政府の見解はありません。
2 Magstim stimulators (Bistim module) | The Magstim Company Limited; Whitland, UK | Used to elicit bilateral motor evoked potentials in tibialis anterior and soleus muscles. | |
Adaptive parameter estimation by sequential testing (PEST) for TMS | http://www.clinicalresearcher.org/software.htm | Used to determine motor thresholds. | |
Amplifier | Motion Lab Systems; Baton Rouge, LN, USA | MA-300 | Used to amplify EMG data. |
Data Aqcuisition Unit | Motion Lab Systems; Baton Rouge, LN, USA | Micro 1401 | Used to aqcuire EMG data. |
Double cone coil | The Magstim Company Limited; Whitland, UK | PN: 9902AP | Used to elicit bilateral motor evoked potentials in tibialis anterior and soleus muscles. |
Polaris | Northen Digital Inc.; Waterloo, Ontario, Canada | Used to track the reflectiive markers located on subject tracker and coil tracker. | |
Signal | Cambridge Electronics Design Limited; Cambridge, UK | version 6 | Used to collect motor evoked potentials during rest and TVA. |
Single double differential surface EMG electrodes | Motion Lab Systems; Baton Rouge, LN, USA | MA-411 | Used to record EMG signals. |
TMS Frameless Stereotaxy Neuronavigation Sytem | Brainsight 3, Rouge Research, Montreal, Canada |
Used to navigate coil position during TMS assessment. | |
Walker boot | Mountainside Medical Equipment, Marcy, NY | Used to stabilize ankle joint. |