La Stimulation magnétique transcrânienne combinée et électroencéphalographie du Cortex préfrontal dorsolatéral

Stimulation magnétique transcrânienne (SMT) est un outil neurophysiologique permettant l’évaluation non invasive de l’activité neuronale corticale par l’utilisation d’ impulsions de champ magnétique rapide, variables dans le temps¹. Ces impulsions de champ magnétique induisent un courant faible dans le cortex superficiel sous la bobine qui se traduit par une dépolarisation membranaire. L’activation corticale qui a suivi ou la modulation est directement liée aux caractéristiques de la bobine, son angle et orientation au crâne². L’onde du pouls libéré de la bobine et l’État sous-jacent des neurones aussi influencer l’ activation corticale résultante³.

TMS permet l’évaluation des fonctions corticales en évoquant des réponses comportementales ou moteurs ou par le biais de l’interruption de traitement liée à la tâche. L’excitabilité des processus cortico-spinal peut être évaluée par enregistrer des électromyographique (EMG) réponses, obtenues à partir d’impulsions unique de TMS sur le cortex moteur, tandis qu’intracortical excitateur (facilitation intracortical ; Pare-feu de connexion Internet) et les mécanismes d’inhibition (inhibition courte et longue intracortical ; SICI et LICI) peuvent être sondée avec impulsions pairées TMS. TMS répétitive peut perturber les différents processus cognitifs, mais est principalement utilisé comme un outil thérapeutique pour une variété de troubles neuropsychiatriques. En outre, la combinaison des TMS avec électroencéphalographie simultanée (TMS-EEG) peut servir à évaluer les cortico-corticales de l’excitabilité et la connectivité⁴. Enfin, si l’administration de la TMS est munie de neuronavigation (MTN), il permettra paradigmes de test-retest précise puisque l’emplacement exact de la stimulation peut être enregistrée. La plupart du manteau cortical peut être ciblée et stimulée (y compris les domaines qui ne produisent pas des réactions physiques ou comportementales mesurables) ainsi le cortex peut être fonctionnellement associé.

Le signal EEG évoqué par impulsions simples ou jumelées TMS peut faciliter l’évaluation de connexion cortico-corticales⁵ et l’état actuel du cerveau. Le courant électrique induite par le TMS se traduit par des potentiels d’action qui permet d’activer les synapses. La distribution des courants postsynaptiques peut être enregistrée par EEG⁶. Le signal EEG permet de quantifier et de localiser synaptiques distributions actuelles par le biais de dipôle modélisation⁷ ou⁸d’estimation minimum-norm, lorsque multicanaux EEG est employée et avec la structure de la conductivité de la tête sont responsable. TMS-EEG combiné peut être employée pour étudier des processus inhibiteurs corticaux⁹, oscillations¹⁰, cortico-corticales¹¹ et interactions interhémisphériques¹²et¹³de la plasticité corticale. Plus important encore, TMS-EEG peut sonder les changements d’excitabilité lors de tâches cognitives ou motrices avec test-retest bonne fiabilité^14,15. Ce qui est important, TMS-EEG a le potentiel pour déterminer les signaux neurophysiologiques qui peuvent servir les prédicteurs de la réponse à des interventions thérapeutiques (SMTr ou effets pharmacologiques) en test-retest dessins^16,17.

Les principes de la neuronavigation pour la TMS est basé sur les principes de stéréotaxie sans cadre. L’utilisation de systèmes an optical tracking système¹⁸ qui emploie un appareil photo luminescent qui communique avec des éléments optiques qui reflètent la lumière, attachés à la tête (via un tracker de référence) et la bobine TMS. Neuronavigation permet pour la localisation de la bobine sur le modèle de MRI 3D à l’aide d’un outil de référence numérisation ou un stylo. L’utilisation de neuronavigation facilite la capture de l’orientation de la bobine, l’emplacement et l’alignement à la tête du sujet, ainsi que la numérisation des positions électrode EEG. Ces caractéristiques sont essentielles pour les expériences de conception de test-retest et pour une stimulation précise d’un emplacement spécifié dans le cortex préfrontal dorsolatéral.

Afin d’utiliser un protocole de TMS-EEG dans une expérience de test-retest, il doit être un ciblage précis et cohérente stimulation de la région corticale pour obtenir des signaux fiables. Enregistrement de TMS-EEG peut être vulnérable aux différents artefacts. L’artefact TMS induite sur les électrodes de l’EEG peut être filtré avec les amplificateurs qui peuvent récupérer après un retard de^19,20 , ou avec des amplificateurs qui ne peut pas être saturé²¹. Toutefois, cliquez sur autres types d’artefact générées par les mouvements oculaires ou clignote, activation des muscles crâniens à proximité pour les électrodes de l’EEG, le mouvement de l’électrode au hasard et leur polarisation et la bobine ou la sensibilité somatique doit être prise en considération. Préparation minutieuse sujet qui assure les impédances électrode inférieure à 5 kΩ, immobilisation de la bobine sur les électrodes et une mousse entre bobine et électrodes pour réduire les vibrations (ou un espacement afin d’éliminer les artefacts de basse fréquence²²), bouchons d’oreilles et même masquage auditif devrait servir à réduire au minimum ces artefacts²³. Le protocole présenté ici introduit un processus standard pour évaluer le fonctionnement neurophysiologique lorsque la stimulation est appliquée sur le préfrontal dorsolatéral (DLPFC). L’accent est mis sur des paradigmes impulsions pairées communs qui ont été validées dans les études de M1^9,15,16.