שיטת צמת סול לטיפול בשיער עבה במהלך גירוי מגנטי טרנס-גולגולתי: כתובת להטיה אפשרית בגירוי מוחי
Summary
נראה כי סוג השיער הנפוץ בקרב מיעוטים בעלי תת-ייצוג היסטורי מפריע לגירוי מגנטי טרנס-גולגולתי (TMS). כאן אנו מתארים שיטת קליעת צמות לשיער (טכניקת צמות סול) המשפרת את TMS.
Abstract
גירוי מגנטי תוך גולגולתי (TMS) היא טכניקה המשמשת לעתים קרובות במדעי המוח למטרות טיפוליות ומחקריות כאחד. TMS מציע שירותים רפואיים קריטיים כמו טיפול בדיכאון מג’ורי והוא חיוני כמעט בכל מתקן מחקר. מאחר ש-TMS מסתמך על מיקום הקרקפת, שיער נחשב כמשפיע על יעילותו מכיוון שהוא משנה את המרחק לאתר המטרה. יתר על כן, יש להניח כי מרקמי השיער ואורכו הנראים בעיקר אצל אנשים בני מיעוטים עשויים להציב אתגרים משמעותיים לאיסוף נתונים באיכות גבוהה. כאן, אנו מציגים נתונים ראשוניים המוכיחים כי TMS עשוי להיות מושפע משיער, במיוחד בקבוצות מיעוט שאינן מיוצגות מספיק מבחינה היסטורית.
גישת צמות סול מוצגת כאן כטכניקה קלה ללמידה ומהירה ליישום המפחיתה את השונות ב-TMS. בהשוואה בין תשעה משתתפים, נמצא כי שיטת סול הגדילה באופן משמעותי את הכוח והעקביות של הפוטנציאל המוטורי (MEP) (p < 0.05). על ידי הסרת מחסום השיער הפיזי שמונע מגע ישיר בין סליל לקרקפת, גישת Sol משפרת את העברת TMS. משרעת השיא של MEP ואזור MEP מתחת לעקומה (AUC) הראו עלייה כתוצאה מכך. נתונים אלה הם ראשוניים, אך הם צעד חשוב בהתמודדות עם גיוון במדעי המוח. נהלים אלה מוסברים עבור מומחים שאינם צמות.
Introduction
מחקר מדעי המוח, מעצם טבעו, כרוך בשינויי פרדיגמה ובחידושים להבנת תפקוד המוח, נכויות נוירולוגיות והפרעות פסיכיאטריות1. למרות התקדמות רבה, המשמעת של מדעי המוח נכשלה בכמה היבטים. לדוגמה, קיימים פערים גזעיים, הן במספר החוקרים, אך גם בייצוג הנבדקים והמטופלים במחקר. אנשים רבים שאינם מיוצגים כראוי מקבוצות מיעוט נעדרים מניסויים ומחקרים קליניים2. רק 5 פרסומים מתוך 81 מאמרי EEG מבוססי קרקפת שנבדקו על ידי עמיתים מספטמבר עד אוקטובר 2019 ציינו במפורש שיש מדגם שכלל אנשים בני מיעוטים. יתר על כן, מחקרים אחרונים הראו כי אנשים מקבוצות מיעוט שאינן מיוצגות כראוי אובחנו לעתים קרובות באופן שגוי או לא נתנו אמון בחוקרים. אסארי ועמיתיו מצאו כי קהילת הבריאות, במיוחד מחצית מהסטודנטים והתושבים הלבנים לרפואה, האמינו כי לאפרו-אמריקאים יש עור עבה יותר מאשר לבנים, מה שהשפיע על שיקול דעתם הרפואי ואסטרטגיות הטיפול שלהם 3,4. בשל היעדר נתונים ממשתתפי מיעוטים, ממצאי המחקר פחות ניתנים להכללה ומראים הבדלים בין אוכלוסיות מיעוט. כדי להבטיח שאוכלוסיית הניסוי מייצגת את החולים שישתמשו בתרופה או במוצר התרופתי ושהתוצאות ניתנות להכללה, ניסויים קליניים חייבים לכלול קבוצה מגוונת של משתתפים5.
מה שמעניין את מדעי המוח המבוססים על הקרקפת הוא הצורה, העובי, העיצוב והצפיפות הייחודיים שנראים לעתים קרובות אצל שיער מיעוטים שאינו מיוצג. צורת הזקיק, למשל, היא תכונה אחת שמייחדת את השיער האפריקני. שיער אפריקאי מגיע מזקיקים קטנים, אליפטיים ושטוחים יותר, בעוד זקיקי שיער קווקזי ואסייתי הם עגולים וגדולים יותר6. כאשר מיעוטים חופפים את שיערם, הוא מתעקל, מה שמקשה על החוקרים בניסויים שלהם. לעיתים מומלץ לקבוצות מיעוט לחפוף ולהחליק את שיערן באמצעות מוצרי שיער לפני שהן מגיעות להדמיית קרקפת, אך הדבר יכול להשפיע על דיוק הנתונים. הנתונים מוטים מכיוון שפחות משתתפים מקבוצות מיעוט יתנדבו ונתונים מהם עלולים להיזרק בשל איכותם הנמוכה יותר. יתר על כן, בשל התסרוקות האופייניות להם (כגון קרניזים וצמות), אנשים בני מיעוטים נתפסים לעיתים כקשים לגיוס ושימור2. רוזן ועמיתיו חקרו אדם ממוצא אפריקאי שלבש נעלי אימה, סגנון שלבשו בני מיעוטים שאינם מיוצגים כראוי, והוצג בחוסר שטף בדיבור ספונטני7. הוא רצה לקבל טיפול באמצעות הדמיה מבוססת קרקפת מכיוון שהיו לו ראיות מתפתחות ליעילות והיה נסבל.
אחת מטכניקות ההדמיה מבוססות הקרקפת הנמצאת בשימוש נרחב היא גירוי מגנטי תוך גולגולתי (TMS). TMS היא טכניקת הדמיה מבוססת משטח המשמשת בדרך לא פולשנית כדי לגרום לעלייה מקומית בפעילות המוח. היכולת לשלוט בפעילות העצבית במוח האנושי הופכת את TMS לכלי חיוני הן במדעי המוח הניסיוניים והן במדעי המוח הטיפוליים8. כדי לקבוע המלצות בטיחות סטנדרטיות, כאשר הוא מיוצג כאחוז מסף המנוע (MT), עוצמת TMS מספקת אינדיקטור הניתן להכללה של גירוי מופעל שניתן להשתמש בו עם כל צורת סליל או סוג של ממריץ9. הפוטנציאל המוטורי המעורר (MEPs) המשמש לקביעת MT יכול להיות גם מדד של רגישות קורטיקו, אשר מעורר TMS מעל קליפת המוח המוטורית האנושית10,11,12,1,3,14,15,16. TMS מועבר לקליפת המוח המוטורית, מה שגורם להפעלה באזורים הנגדיים. בדרך כלל, אזורים ביד ממוקדים מכיוון שלא קשה למצוא את המטרה המגרה בקליפת המוח המוטורית, וחיבור אלקטרודות או ניטור חזותי של תגובות היד/ספרות הוא פשוט. ניתן להבין באופן מלא יותר את המנגנונים השולטים בתפוקת המנוע באמצעות חברי פרלמנט. מאחר שחברי פרלמנט משמשים למדידת הבדלים אינדיבידואליים ב-MT, הם מהווים כיום חלק כמעט מכל יישום TMS. באופן כללי, מסוכן להשתמש ב-TMS מבלי לאמוד היבט כלשהו של MT. אם TMS מועבר מעל MT המתאים, עלולים להיווצר התקפים. אם TMS מועבר מתחת ל-MT, התוצאות עשויות להיות מופחתות או חסרות (כלומר, תאי עצב ממוקדים עשויים שלא לעבור דה-פולריזציה). דיווח MT מדויק הוא קריטי גם בהשוואה בין מחקרים. לדוגמה, רבים מהמחקרים במעבדה שלנו משתמשים בערך של 90%, מה שאומר לחוקרים אחרים שיישום של 110% עשוי לגרום להשפעה גדולה יותר.
סטוקס ועמיתיו בחנו מרחקים שונים בין אזור המטרה לסליל המגרה ולאחר מכן מצאו קשר ליניארי ישיר בין המרחק לבין MT 8,17 של הפרטים. לכן, קבוצות מיעוט, חלקן בעלות שיער טבעי עבה יותר, עשויות להיות בעלות מדידות MTs/MEP פחות מדויקות. בסקר שהתמקד בקהילת TMS של מחברים שפורסמו, מצאנו שכאשר שאלנו שאלות פתוחות כגון “האם שיער משחק תפקיד בעכבה?”, מומחים בתחום השיבו: “זה מעלה את הספים. הזזת שיער הצידה, דחיסתו וכו’;” אנחנו מנסים להשתמש בג’ל כדי לגשר על המגע הזה, אבל לא הרבה מה לעשות”. ” שיער עבה גם מקשה על מגע; כנ”ל”; יותר שיער מקשה על הגירוי – במיוחד אם הוא מונע מגע טוב של הקרקפת עם הסליל18. צמיחת שיער צפופה מקשה על השגת מגע בין סליל TMS לקרקפת, משאירה מגע מינימלי או ללא מגע ומעכבת את האות. מחקרים קודמים הראו כי קליעת שיער עבה וגס מפחיתה עכבות בהדמיה מבוססת קרקפת6. תוך שימוש במאפיינים של שיער גס או מתולתל, אטיין ועמיתיו מצאו כי קליעת צמות בשיער של משתתף לקרניזים שומרת על שלמות האות בעת שימוש ב- EEG.
אנו מציגים את שיטת סול “סאן” כדי להציע פתרון לניהול השיער במיעוטים שאינם מיוצגים כראוי. בשל העובי והגסות של שיערם, חזינו כי שיער שנראה בדרך כלל אצל מיעוטים שאינם מיוצגים כראוי יגיב טוב יותר להליך זה מכיוון שהוא ישמור על השיער (כלומר, ללא גילוח) ויאפשר מדידה לטווח ארוך. שיטות אלה קלות ללימוד, למידה וביצוע; אין צורך בציוד נוסף; לא להגדיל את סיכוני הבטיחות; לכבד ולכבד את השיער הטבעי של המשתתפים; ולקדם גאווה במשתתף (ובחוקרים) שאולי הרגישו מיואשים בעבר מטכניקות מבוססות קרקפת.
Protocol
Representative Results
Discussion
קרני תירס לא אמורות להפריע לזווית (למשל, 45°) של סליל TMS. אם כן, ייתכן שיהיה צורך לבצע מחדש את אחת משורות התירס כדי להקל על בעיה זו. אם הדבר נעשה כהלכה, חברי הפרלמנט האירופי צריכים להיות עקביים (איור 6).
על ידי ניצול המאפיינים של שיער מתולתל או גס, שיטה זו של צמות שו?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
LSAMP (Louis Stokes Alliance for Minority Participation), Wehner, וקרן קרופורד, קרן קסלר מודים כולם על תמיכתם.
Materials
| Android Samsung Tablet (for MEPs) | |||
| Cloth Measuring Tape | |||
| COVID Appropriate Sanitizers and Safety Masks/Gloves | |||
| Figure of 8 Copper TMS Coil | |||
| Lenovo T490 Laptop | |||
| Magstim 200 Single Pulse | |||
| Magstim Standard Coil Holder | |||
| Speedo Swim Caps | |||
| Testable.Org Account and Software | |||
| Trigno 2 Lead Sensor (for MEPs) | |||
| Trigno Base and Plot Software (for MEPs) |
References
- Yeung, A. W. K., Goto, T. K., Leung, W. K. The changing landscape of neuroscience research, 2006-2015: a bibliometric study. Frontiers in Neuroscience. 11, 120-120 (2017).
- Choy, T., Baker, E., Stavropoulos, K. Systemic racism in EEG research: considerations and potential solutions. Affective Science. 3 (1), 14-20 (2021).
- Assari, S., Moghani Lankarani, M., Caldwell, C. H. Discrimination increases suicidal ideation in black adolescents regardless of ethnicity and gender. Behavioral Sciences. 7 (4), 75 (2017).
- Bailey, R. K., Mokonogho, J., Kumar, A. Racial and ethnic differences in depression: current perspectives. Neuropsychiatric Disease and Treatment. 15, 603-609 (2019).
- Clark, L. T., et al. Increasing diversity in clinical trials: overcoming critical barriers. Current Problems in Cardiology. 44 (5), 148-172 (2019).
- Etienne, A., et al. Novel electrodes for reliable EEG recordings on coarse and curly hair. Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. , 6151-6154 (2020).
- Rosen, A. C., et al. TDCS in a patient with dreadlocks: Improvements in COVID-19 related verbal fluency dysfunction. Brain Stimulation. 15 (1), 254-256 (2022).
- Stokes, M. G., et al. Distance-adjusted motor threshold for transcranial magnetic stimulation. Clinical Neurophysiology. 118 (7), 1617-1625 (2007).
- Wassermann, E. M. Risk and safety of repetitive transcranial magnetic stimulation: report and suggested guidelines from the International Workshop on the Safety of Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation, June 5-7, 1996. Electoencephalography and Clincal Neurophysiology/Evoked Potentials Section. 108 (1), 1-16 (1998).
- Bestmann, S. Functional modulation of primary motor cortex during action selection. Cortical Connectivity.: Brain stimulation for assessing and modulating cortical connectivity and function. , 183-205 (2012).
- Bestmann, S., Krakauer, J. W. The uses and interpretations of the motor-evoked potential for understanding behaviour. Experimental Brain Research. 233 (3), 679-689 (2015).
- Chen, R., et al. The clinical diagnostic utility of transcranial magnetic stimulation: Report of an IFCN committee. Clinical Neurophysiology. 119 (3), 504-532 (2008).
- Di Lazzaro, V., et al. Theta-burst repetitive transcranial magnetic stimulation suppresses specific excitatory circuits in the human motor cortex. The Journal of Physiology. 565, 945-950 (2005).
- George, S., Duran, N., Norris, K. A systematic review of barriers and facilitators to minority research participation among African Americans, Latinos, Asian Americans, and Pacific Islanders. American Journal of Public Health. 104 (2), e16-e31 (2014).
- Rothwell, J. C. Techniques and mechanisms of action of transcranial stimulation of the human motor cortex. Journal of Neuroscience Methods. 74 (2), 113-122 (1997).
- Terao, Y., et al. Input-output organization in the hand area of the human motor cortex. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology/Electromyography and Motor Control. 97 (6), 375-381 (1995).
- Stokes, M. G., et al. Simple metric for scaling motor threshold based on scalp-cortex distance: application to studies using transcranial magnetic stimulation. Journal of Neurophysiology. 94 (6), 4520-4527 (2005).
- Keenan, J. P., Archer, Q., Duran, G., Chavarria, K., Brenya, J. Preventing potential racial biasing employing transcranial magnetic stimulation. Annual Meeting of the Eastern Psychological Association. , 73 (2023).
- Wassermann, E. M. Risk and safety of repetitive transcranial magnetic stimulation: report and suggested guidelines from the International Workshop on the Safety of Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation, June 5-7, 1996. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 108 (1), 1-16 (1998).
- Dela Mettrie, R., et al. Shape variability and classification of human hair: a worldwide approach. Human Biology. 79 (3), 265-281 (2007).
- Peebles, I. S., Phillips, T. O., Hamilton, R. H. Toward more diverse, inclusive, and equitable neuromodulation. Brain Stimulation. 16 (3), 737-741 (2023).
