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Neurociência

Bilateralen Bewertung der kortikospinalen Bahnen der Knöchel Muskeln mit navigierte transkranielle Magnetstimulation

Published: February 19, 2019
doi:
10.3791/58944
, , , ,
1Department of Neurology,New York University School of Medicine, 2Department of Health Sciences and Research,Medical University of South Carolina, 3Department of Physical Therapy,University of Nevada Las Vegas, 4Department of Health Professions,Medical University of South Carolina, 5Ralph H. Johnson VA Medical Center, 6Department of Psychiatry,Medical University of South Carolina, 7Division of Physical Therapy,Medical University of South Carolina

Summary

Dieses Protokoll beschreibt die gleichzeitige, bilateralen Bewertung der Corticomotor Reaktion des m. Tibialis anterior und Soleus während der Rest und Tonic freiwillige Aktivierung mit einem Einzelimpuls Transcranial magnetische Anregung und neuronavigation System.

Abstract

Distal Beinmuskeln erhalten neuronalen Input von motorischen kortikale Areale über des kortikospinalen Trakts, die motorischen absteigenden Hauptweg beim Menschen zählt und mit Hilfe der transkraniellen Magnetstimulation (TMS) beurteilt werden können. Angesichts der Rolle der distalen Beinmuskulatur in aufrechten Haltungs- und dynamische Aufgaben, wie walking, ist ein wachsendes Forschungsinteresse bei der Beurteilung und Modulation der kortikospinalen Traktate bezogen auf die Funktion dieser Muskeln in den letzten zehn Jahren entstanden. Allerdings haben methodische Parameter in früheren Arbeiten über Studien, so dass die Interpretation der Ergebnisse von Querschnitts- und longitudinale Studien weniger robust variiert. Daher ermöglicht die Verwendung eines standardisierten TMS-Protokolls, die spezifisch für die Beurteilung der Beinmuskulatur Corticomotor Reaktion (CMR) zum direkten Vergleich der Ergebnisse über Studien und Kohorten. Das Ziel dieses Papiers ist ein Protokoll zu präsentieren, das bietet die Flexibilität, um gleichzeitig die bilateralen CMR der zwei wichtigsten Knöchel antagonistischen Muskeln, die Tibialis anterior und Soleus, mit einzelnen Impuls TMS mit einem Neuronavigation System bewerten. Dieses Protokoll gilt, während die untersuchte Muskel ist entweder vollständig entspannt oder isometrisch an einen bestimmten Prozentsatz der maximalen isometrischen freiwillige Kontraktion vertraglich. Mit jedem Fach strukturellen MRT mit der Neuronavigation-System sorgt für genaue und präzise Positionierung der Spule über das Bein kortikale Repräsentationen während der Bewertung. Die Inkonsistenz im CMR abgeleiteten Maßnahmen gegeben, beschreibt dieses Protokoll auch eine standardisierte Berechnung dieser Maßnahmen mit automatisierten Algorithmen. Obwohl dieses Protokoll nicht während aufrechter Körperhaltung oder dynamische Aufgaben durchgeführt wird, es lässt sich bilateral jedes Paar der Beinmuskulatur, antagonistischen oder synergistische bei neurologisch intakten und beeinträchtigte Personen zu beurteilen.

Introduction

M. Tibialis anterior (TA) und Soleus (SOL) sind Knöchel antagonistischen Muskeln befindet sich im vorderen und hinteren Abteil des Unterschenkels, beziehungsweise. Beide Muskeln sind Uniarticular, während die Hauptfunktion des TA und SOL, Dorsiflex und Plantarflex die Sprunggelenke Gelenk bzw.1. Darüber hinaus ist TA funktioneller für lange Muskel Ausflüge und weniger wichtig für die Produktion der Kraft, während SOL eine Antigravitation Muskel entwickelt, um hohe Kraft mit kleinen Ausflug der Muskel2zu erzeugen. Beide Muskeln sind während der aufrechte Körperhaltung und dynamische Aufgaben (z. B. walking)3,4besonders relevant. Über neuronale Kontrolle erhalten die Motoneuron-Pools der beiden Muskeln neuronale Laufwerk aus dem Gehirn über die absteigenden Bahnen5,6, neben unterschiedlicher sensorischen Antrieb Motor.

Der Hauptmotor absteigender Weg ist des kortikospinalen Trakts, die stammt aus der primären, prämotorischen und zusätzlichen motorischen Areale und endet in der spinal Motoneuron Becken7,8. Beim Menschen kann der Funktionszustand des dieses Traktat (Corticomotor Response – CMR) durchaus realistisch mit der transkraniellen Magnetstimulation (TMS), eine nicht-invasive Gehirn Stimulation Werkzeug9,10bewertet werden. Seit der Einführung der TMS und angesichts ihrer funktionellen Bedeutung während aufrechter Körperhaltung Aufgabe und walking sind CMR von TA und SOL in verschiedenen Kohorten und Aufgaben11,12,13,14 untersucht worden ,15,16,17,18,19,20,21,22,23 ,24,25,26,27,28,29,30,31,32 .

Im Gegensatz zu der Bewertung der CMR in Muskeln der oberen Extremitäten33entstand kein universal TMS-Protokoll für die Beurteilung der CMR in den Muskeln der unteren Extremitäten. Aufgrund des Fehlens von einer etablierten Protokoll und die große methodische Variabilität über die früheren Studien (z. B. Art der Spule, Nutzung der Neuronavigation, der tonische Aktivierung, Test Seite und Muskel, verwenden und Berechnung der CMR misst, etc.. ), die Interpretation der Ergebnisse in Studien und Kohorten können umständlich, kompliziert und ungenau. Da die Maßnahmen in verschiedenen motorischen Aufgaben funktional relevant sind, ermöglicht eine etablierte TMS protokollspezifisch zu senken Sie Extremität CMR Bewertung motor Neurowissenschaftler und Reha-Wissenschaftler das CMR in diesen Muskeln über systematisch zu bewerten Sitzungen und verschiedenen Kohorten.

Daher ist das Ziel dieses Protokolls, die bilateralen Bewertung der TA und SOL CMR mit einzelnen Impuls TMS und Neuronavigation System zu beschreiben. Dieses Protokoll soll im Gegensatz zu früheren Arbeiten der Maximierung der Strenge der experimentellen Verfahren, Datenerfassung und Datenanalyse durch den Einsatz von methodischer Faktoren, die die Gültigkeit und Dauer des Experiments zu optimieren und standardisieren die CMR Bewertung von diesen beiden Muskeln der unteren Extremität. Angesichts der Tatsache, dass die CMR eines Muskels hängt davon ab, ob der Muskel ist völlig entspannt oder teilweise aktiviert, beschreibt dieses Protokoll, wie die TA und SOL CMR während der Rest und Tonic freiwillige Aktivierung (TVA) bewertet werden kann. Den folgenden Abschnitten werden gründlich dieses Protokolls werden. Zu guter Letzt werden repräsentative Daten vorgestellt und diskutiert werden. Das hier beschriebene Protokoll wird im Charalambous Et Al. 201832daraus abgeleitet.

Protocol

Alle experimentelle Verfahren präsentiert in diesem Protokoll von der örtlichen Institutional Review Board genehmigt worden und sind in Übereinstimmung mit der Deklaration von Helsinki. 1. Zustimmung Prozeß und Sicherheit Fragebögen Erklären Sie vor jedem Experiment zu jedem Thema bezüglich der Studie, die wichtigsten experimentellen Verfahren und jede mögliche Risikofaktoren im Zusammenhang mit der Teilnahme an der Studie. Fragen Sie nach Beantwortung von Fragen oder Anliege…

Representative Results

Abbildungen 2-4 präsentieren Daten von einem repräsentativen neurologisch intakten 31 Jahre alten Mann mit Größe und Gewicht von 178 cm und 83 kg, jeweils. Abbildung 2 zeigt die bilateralen Hot Spots und RMT jeden Muskel Knöchel. Vor Ort befinden sich auf der Mitte des Bereichs Bein in jeder Hemisphäre (siehe Kästchen in Abb. 1 b), die Intensität von 45 % MSO bilateral für die Jagd auf Hot-Spot verwendet wurde. Der Hotspot-Standort f?…

Discussion

Angesichts der aufkommenden Interesse an wie der motorische Kortex zur Motorsteuerung der Beinmuskulatur bei dynamischen Aufgaben in verschiedenen Kohorten beiträgt, wird eine standardisierte TMS-Protokoll, die beschreibt die gründliche Bewertung dieser Muskeln benötigt. Also, zum ersten Mal dieses Protokolls bietet standardisierte methodische Verfahren auf bilateralen Bewertung der beiden Knöchel antagonistischen Muskeln, SOL und TA, während zwei Muskel Staaten (Rest und TVA) mit einem Einzelimpuls TMS mit Neuronav…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Die Autoren danken Dr. Jesse C. Dean für die Hilfe mit methodischen Entwicklung und Bereitstellung von Feedback auf einen Entwurf des Manuskripts. Diese Arbeit wurde durch eine VA Karriere Entwicklung Award-2 RR & D N0787-W (MGB), eine institutionelle Development Award von der National Institute of General Medical Sciences des NIH unter Grant-Nummer P20-GM109040 (SAK) und P2CHD086844 (SAK) unterstützt. Der Inhalt stellt nicht die Aussicht auf das Department of Veterans Affairs oder Regierung der Vereinigten Staaten dar.

Materials

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.
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Referências

  1. Schünke, M., Schulte, E., Ross, L. M., Schumacher, U., Lamperti, E. D. . Thieme Atlas of Anatomy: General Anatomy and Musculoskeletal System. , (2006).
  2. Lieber, R. L., Friden, J. Functional and clinical significance of skeletal muscle architecture. Muscle Nerve. 23 (11), 1647-1666 (2000).
  3. Winter, D. A. . The biomechanics and motor control of human gait: Normal, Elderly and Pathological. , (1991).
  4. Winter, D. A. . A.B.C. (anatomy, Biomechanics and Control) of Balance During Standing and Walking. , (1995).
  5. Nielsen, J. B. Motoneuronal drive during human walking. Brain Research Reviews. 40 (1-3), 192-201 (2002).
  6. Nielsen, J. B. How we walk: central control of muscle activity during human walking. Neuroscientist. 9 (3), 195-204 (2003).
  7. Davidoff, R. A. The pyramidal tract. Neurology. 40 (2), 332-339 (1990).
  8. Nathan, P. W., Smith, M. C., Deacon, P. The corticospinal tracts in man. Course and location of fibres at different segmental levels. Brain. 113 (Pt 2), 303-324 (1990).
  9. Hallett, M. Transcranial magnetic stimulation and the human brain. Nature. 406 (6792), 147-150 (2000).
  10. Hallett, M. Transcranial magnetic stimulation: a primer. Neuron. 55 (2), 187-199 (2007).
  11. Brouwer, B., Ashby, P., Midroni, G. Excitability of corticospinal neurons during tonic muscle contractions in man. Experimental Brain Research. 74 (3), 649-652 (1989).
  12. Advani, A., Ashby, P. Corticospinal control of soleus motoneurons in man. Canadian Journal Physiology and Pharmacology. 68 (9), 1231-1235 (1990).
  13. Holmgren, H., Larsson, L. E., Pedersen, S. Late muscular responses to transcranial cortical stimulation in man. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 75 (3), 161-172 (1990).
  14. Ackermann, H., Scholz, E., Koehler, W., Dichgans, J. Influence of posture and voluntary background contraction upon compound muscle action potentials from anterior tibial and soleus muscle following transcranial magnetic stimulation. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 81 (1), 71-80 (1991).
  15. Brouwer, B., Ashby, P. Corticospinal projections to lower limb motoneurons in man. Experimental Brain Research. 89 (3), 649-654 (1992).
  16. Priori, A., et al. Transcranial electric and magnetic stimulation of the leg area of the human motor cortex: single motor unit and surface EMG responses in the tibialis anterior muscle. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology/Evoked Potentials Section. 89 (2), 131-137 (1993).
  17. Valls-Sole, J., Alvarez, R., Tolosa, E. S. Responses of the soleus muscle to transcranial magnetic stimulation. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 93 (6), 421-427 (1994).
  18. Brouwer, B., Qiao, J. Characteristics and variability of lower limb motoneuron responses to transcranial magnetic stimulation. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 97 (1), 49-54 (1995).
  19. Devanne, H., Lavoie, B. A., Capaday, C. Input-output properties and gain changes in the human corticospinal pathway. Experimental Brain Research. 114 (2), 329-338 (1997).
  20. Capaday, C., Lavoie, B. A., Barbeau, H., Schneider, C., Bonnard, M. Studies on the corticospinal control of human walking. I. Responses to focal transcranial magnetic stimulation of the motor cortex. Journal of Neurophysiology. 81 (1), 129-139 (1999).
  21. Terao, Y., et al. Predominant activation of I1-waves from the leg motor area by transcranial magnetic stimulation. Brain Research. 859 (1), 137-146 (2000).
  22. Christensen, L. O., Andersen, J. B., Sinkjaer, T., Nielsen, J. Transcranial magnetic stimulation and stretch reflexes in the tibialis anterior muscle during human walking. Journal of Physiology. 531 (Pt 2), 545-557 (2001).
  23. Bawa, P., Chalmers, G. R., Stewart, H., Eisen, A. A. Responses of ankle extensor and flexor motoneurons to transcranial magnetic stimulation). Journal of Neurophysiology. 88 (1), 124-132 (2002).
  24. Soto, O., Valls-Sole, J., Shanahan, P., Rothwell, J. Reduction of intracortical inhibition in soleus muscle during postural activity. Journal of Neurophysiology. 96 (4), 1711-1717 (2006).
  25. Barthelemy, D., et al. Impaired transmission in the corticospinal tract and gait disability in spinal cord injured persons. Journal of Neurophysiology. 104 (2), 1167-1176 (2010).
  26. Barthelemy, D., et al. Functional implications of corticospinal tract impairment on gait after spinal cord injury. Spinal Cord. 51 (11), 852-856 (2013).
  27. Beaulieu, L. D., Masse-Alarie, H., Brouwer, B., Schneider, C. Brain control of volitional ankle tasks in people with chronic stroke and in healthy individuals. Journal of Neurological Science. 338 (1-2), 148-155 (2014).
  28. Palmer, J. A., Hsiao, H., Awad, L. N., Binder-Macleod, S. A. Symmetry of corticomotor input to plantarflexors influences the propulsive strategy used to increase walking speed post-stroke. Clinical Neurophysiology. 127 (3), 1837-1844 (2016).
  29. Palmer, J. A., Needle, A. R., Pohlig, R. T., Binder-Macleod, S. A. Atypical cortical drive during activation of the paretic and nonparetic tibialis anterior is related to gait deficits in chronic stroke. Clinical Neurophysiology. 127 (1), 716-723 (2016).
  30. Palmer, J. A., Hsiao, H., Wright, T., Binder-Macleod, S. A. Single Session of Functional Electrical Stimulation-Assisted Walking Produces Corticomotor Symmetry Changes Related to Changes in Poststroke Walking Mechanics. Physical Therapy. , (2017).
  31. Palmer, J. A., Zarzycki, R., Morton, S. M., Kesar, T. M., Binder-Macleod, S. A. Characterizing differential poststroke corticomotor drive to the dorsi- and plantarflexor muscles during resting and volitional muscle activation. Journal of Neurophysiology. 117 (4), 1615-1624 (2017).
  32. Charalambous, C. C., Dean, J. C., Adkins, D. L., Hanlon, C. A., Bowden, M. G. Characterizing the corticomotor connectivity of the bilateral ankle muscles during rest and isometric contraction in healthy adults. Journal of Electromyography and Kinesiology. 41, 9-18 (2018).
  33. Kleim, J. A., Kleim, E. D., Cramer, S. C. Systematic assessment of training-induced changes in corticospinal output to hand using frameless stereotaxic transcranial magnetic stimulation. Nature Protocols. 2 (7), 1675-1684 (2007).
  34. Shellock, F. G., Spinazzi, A. MRI safety update 2008: part 2, screening patients for MRI. American Journal of Roentgenology. 191 (4), 1140-1149 (2008).
  35. Rossi, S., Hallett, M., Rossini, P. M., Pascual-Leone, A. Screening questionnaire before TMS: an update. Clinical Neurophysiology. 122 (8), 1686 (2011).
  36. Conti, A., et al. Navigated transcranial magnetic stimulation for "somatotopic" tractography of the corticospinal tract. Neurosurgery. 10, 542-554 (2014).
  37. Comeau, R. . Transcranial Magnetic Stimulation. , 31-56 (2014).
  38. Cram, J. R., Criswell, E. . Cram’s Introduction to Surface Electromyography. , (2011).
  39. Hermens, H. J., Freriks, B., Merletti, R., Stegeman, D., Blok, J., Rau, G., Disselhorst-Klug, C., Hagg, G. . European Recommendations for Surface ElectroMyoGraphy: Results of the Seniam Project (SENIAM). , (1999).
  40. Awiszus, F. TMS and threshold hunting. Supplements to Clinical Neurophysiology. 56, 13-23 (2003).
  41. Sinclair, C., Faulkner, D., Hammond, G. Flexible real-time control of MagStim 200(2) units for use in transcranial magnetic stimulation studies. Journal of Neuroscience Methods. 158 (2), 133-136 (2006).
  42. Alkadhi, H., et al. Reproducibility of primary motor cortex somatotopy under controlled conditions. American Journal of Neuroradiology. 23 (9), 1524-1532 (2002).
  43. Rossini, P. M., et al. Applications of magnetic cortical stimulation. The International Federation of Clinical Neurophysiology. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology Supplement. 52, 171-185 (1999).
  44. Borckardt, J. J., Nahas, Z., Koola, J., George, M. S. Estimating resting motor thresholds in transcranial magnetic stimulation research and practice: a computer simulation evaluation of best methods. Journak for ECT. 22 (3), 169-175 (2006).
  45. Livingston, S. C., Friedlander, D. L., Gibson, B. C., Melvin, J. R. Motor evoked potential response latencies demonstrate moderate correlations with height and limb length in healthy young adults. The Neurodiagnostic Journal. 53 (1), 63-78 (2013).
  46. Cacchio, A., et al. Reliability of TMS-related measures of tibialis anterior muscle in patients with chronic stroke and healthy subjects. Journal of Neurological Science. 303 (1-2), 90-94 (2011).
  47. Saisanen, L., et al. Factors influencing cortical silent period: optimized stimulus location, intensity and muscle contraction. Journal of Neuroscience Methods. 169 (1), 231-238 (2008).
  48. Ertekin, C., et al. A stable late soleus EMG response elicited by cortical stimulation during voluntary ankle dorsiflexion. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology/Electromyography and Motor Control. 97 (5), 275-283 (1995).
  49. Tarkka, I. M., McKay, W. B., Sherwood, A. M., Dimitrijevic, M. R. Early and late motor evoked potentials reflect preset agonist-antagonist organization in lower limb muscles. Muscle Nerve. 18 (3), 276-282 (1995).
  50. Ziemann, U., et al. Dissociation of the pathways mediating ipsilateral and contralateral motor-evoked potentials in human hand and arm muscles. Journal of Physiology. 518 (Pt 3), 895-906 (1999).
  51. McCambridge, A. B., Stinear, J. W., Byblow, W. D. Are ipsilateral motor evoked potentials subject to intracortical inhibition?. Journal of Neurophysiology. 115 (3), 1735-1739 (2016).
  52. Tazoe, T., Perez, M. A. Selective activation of ipsilateral motor pathways in intact humans. Journal of Neuroscience. 34 (42), 13924-13934 (2014).
  53. Chen, R., Yung, D., Li, J. Y. Organization of ipsilateral excitatory and inhibitory pathways in the human motor cortex. Journal of Neurophysiology. 89 (3), 1256-1264 (2003).
  54. Wassermann, E. M., Pascual-Leone, A., Hallett, M. Cortical motor representation of the ipsilateral hand and arm. Experimental Brain Research. 100 (1), 121-132 (1994).
  55. Kesar, T. M., Stinear, J. W., Wolf, S. L. The use of transcranial magnetic stimulation to evaluate cortical excitability of lower limb musculature: Challenges and opportunities. Restorative Neurology and Neuroscience. 36 (3), 333-348 (2018).
  56. Lefaucheur, J. P. Why image-guided navigation becomes essential in the practice of transcranial magnetic stimulation. Neurophysiologie Clinique/Clinical Neurophysiology. 40 (1), 1-5 (2010).
  57. Sparing, R., Hesse, M. D., Fink, G. R. Neuronavigation for transcranial magnetic stimulation (TMS): where we are and where we are going. Cortex. 46 (1), 118-120 (2010).
  58. Sparing, R., Buelte, D., Meister, I. G., Pauš, T., Fink, G. R. Transcranial magnetic stimulation and the challenge of coil placement: a comparison of conventional and stereotaxic neuronavigational strategies. Human Brain Mapping. 29 (1), 82-96 (2008).
  59. Gugino, L. D., et al. Transcranial magnetic stimulation coregistered with MRI: a comparison of a guided versus blind stimulation technique and its effect on evoked compound muscle action potentials. Clinical Neurophysiology. 112 (10), 1781-1792 (2001).
  60. Jung, N. H., et al. Navigated transcranial magnetic stimulation does not decrease the variability of motor-evoked potentials. Brain Stimulation. 3 (2), 87-94 (2010).
  61. Terao, Y., Ugawa, Y. Basic mechanisms of TMS. J Clin Neurophysiol. 19 (4), 322-343 (2002).
  62. Madhavan, S., Rogers, L. M., Stinear, J. W. A paradox: after stroke, the non-lesioned lower limb motor cortex may be maladaptive. European Journal of Neuroscience. 32 (6), 1032-1039 (2010).
  63. Kujirai, T., et al. Corticocortical inhibition in human motor cortex. Journal of Physiology. 471, 501-519 (1993).
  64. Ziemann, U. Intracortical inhibition and facilitation in the conventional paired TMS paradigm. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology Supplement. 51, 127-136 (1999).
  65. Cavaleri, R., Schabrun, S. M., Chipchase, L. S. The number of stimuli required to reliably assess corticomotor excitability and primary motor cortical representations using transcranial magnetic stimulation (TMS): a systematic review and meta-analysis. Systematic Reviews. 6 (1), 48 (2017).
  66. Goldsworthy, M. R., Hordacre, B., Ridding, M. C. Minimum number of trials required for within- and between-session reliability of TMS measures of corticospinal excitability. Neurociência. 320, 205-209 (2016).
  67. Cavaleri, R., Schabrun, S. M., Chipchase, L. S. Determining the Optimal Number of Stimuli per Cranial Site during Transcranial Magnetic Stimulation Mapping. Neuroscience Journal. 2017, 6328569 (2017).
  68. Groppa, S., et al. A practical guide to diagnostic transcranial magnetic stimulation: report of an IFCN committee. Clinical Neurophysiology. 123 (5), 858-882 (2012).
  69. Rossini, P. M., et al. Non-invasive electrical and magnetic stimulation of the brain, spinal cord and roots: basic principles and procedures for routine clinical application. Report of an IFCN committee. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 91 (2), 79-92 (1994).
  70. Rothwell, J. C., et al. Magnetic stimulation: motor evoked potentials. The International Federation of Clinical Neurophysiology. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology Supplement. 52, 97-103 (1999).
  71. Silbert, B. I., Patterson, H. I., Pevcic, D. D., Windnagel, K. A., Thickbroom, G. W. A comparison of relative-frequency and threshold-hunting methods to determine stimulus intensity in transcranial magnetic stimulation. Clinical Neurophysiology. 124 (4), 708-712 (2013).
  72. Obata, H., Sekiguchi, H., Nakazawa, K., Ohtsuki, T. Enhanced excitability of the corticospinal pathway of the ankle extensor and flexor muscles during standing in humans. Experimental Brain Research. 197 (3), 207-213 (2009).
  73. Tokuno, C. D., Taube, W., Cresswell, A. G. An enhanced level of motor cortical excitability during the control of human standing. Acta Physiological (Oxf). 195 (3), 385-395 (2009).
  74. Obata, H., Sekiguchi, H., Ohtsuki, T., Nakazawa, K. Posture-related modulation of cortical excitability in the tibialis anterior muscle in humans. Brain Research. 1577, 29-35 (2014).
  75. Remaud, A., Bilodeau, M., Tremblay, F. Age and Muscle-Dependent Variations in Corticospinal Excitability during Standing Tasks. PLoS ONE. 9 (10), e110004 (2014).
  76. Baudry, S., Collignon, S., Duchateau, J. Influence of age and posture on spinal and corticospinal excitability. Experimental Gerontology. 69, 62-69 (2015).
  77. Petersen, N. T., et al. Suppression of EMG activity by transcranial magnetic stimulation in human subjects during walking. Journal of Physiology. 537 (Pt 2), 651-656 (2001).
  78. Schubert, M., Curt, A., Jensen, L., Dietz, V. Corticospinal input in human gait: modulation of magnetically evoked motor responses. Experimental Brain Research. 115 (2), 234-246 (1997).
  79. Schubert, M., Curt, A., Colombo, G., Berger, W., Dietz, V. Voluntary control of human gait: conditioning of magnetically evoked motor responses in a precision stepping task. Experimental Brain Research. 126 (4), 583-588 (1999).
  80. Ngomo, S., Leonard, G., Moffet, H., Mercier, C. Comparison of transcranial magnetic stimulation measures obtained at rest and under active conditions and their reliability. Journal of Neuroscience Methods. 205 (1), 65-71 (2012).
  81. Niskanen, E., et al. Group-level variations in motor representation areas of thenar and anterior tibial muscles: Navigated Transcranial Magnetic Stimulation Study. Human Brain Mapping. 31 (8), 1272-1280 (2010).
  82. Thordstein, M., Saar, K., Pegenius, G., Elam, M. Individual effects of varying stimulation intensity and response criteria on area of activation for different muscles in humans. A study using navigated transcranial magnetic stimulation. Brain Stimulation. 6 (1), 49-53 (2013).
  83. Vaalto, S., et al. Long-term plasticity may be manifested as reduction or expansion of cortical representations of actively used muscles in motor skill specialists. Neuroreport. 24 (11), 596-600 (2013).
  84. Forster, M. T., Limbart, M., Seifert, V., Senft, C. Test-retest reliability of navigated transcranial magnetic stimulation of the motor cortex. Neurosurgery. 10, 55-56 (2014).
  85. Saisanen, L., et al. Non-invasive preoperative localization of primary motor cortex in epilepsy surgery by navigated transcranial magnetic stimulation. Epilepsy Research. 92 (2-3), 134-144 (2010).

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Charalambous, C. C., Liang, J. N., Kautz, S. A., George, M. S., Bowden, M. G. Bilateral Assessment of the Corticospinal Pathways of the Ankle Muscles Using Navigated Transcranial Magnetic Stimulation. J. Vis. Exp. (144), e58944, doi:10.3791/58944 (2019).
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