Neuronavigation-guidede Repetitive Transcranial magnetisk stimulation for Afasi
Summary
This study is designed to test the hypothesis that neuronavigational system-guided transcranial magnetic stimulation has higher accuracy for targeting the intended target as demonstrated by eliciting a greater degree of virtual aphasia in healthy subjects, measured by delay in reaction time to picture naming.
Abstract
Repetitive transkraniel magnetisk stimulation (rTMS) er meget brugt til adskillige neurologiske tilstande, som den har fået anerkendelse for dets potentielle terapeutiske virkninger. Brain uro er ikke-invasivt moduleres af rTMS, og rTMS til sprogområder har bevist sine potentielle virkninger på behandling af afasi. I vores protokol, vi sigter mod at kunstigt fremkalde virtuelle afasi hos raske forsøgspersoner ved at hæmme Brodmann område 44 og 45 ved hjælp neuronavigational TMS (NTM), og F3 i den internationale 10-20 EEG-system til konventionel TMS (CTMS). For at måle graden af afasi, indregnes ændringer i reaktionstid til et billede navngivning opgave før og efter stimulation målt og sammenligne den forsinkede reaktionstid mellem NTM og CTMS. Nøjagtigheden af de to TMS stimuleringsfremgangsmåder sammenlignes som gennemsnittet af Talairach-koordinater for målet og den faktiske stimulation. Sammenhæng af stimulation demonstreres af fejlområde fra målet. Formålet med denne STUdy er at demonstrere brugen af NTM og beskrive fordele og begrænsninger af NTM sammenlignet med dem af CTMS.
Introduction
Gentagne transkraniel magnetisk stimulation (rTMS) ikke-invasivt aktiverer neuronale kredsløb i det centrale og perifere nervesystem. 1 rTMS modulerer hjerneexcitabilitet 2 og har potentielle terapeutiske virkninger i flere psykiatriske og neurologiske tilstande, såsom motorisk svækkelse, afasi, vanrøgt, og smerte . 3 de målwebsteder for andre end den motoriske hjernebark konventionelt identificeres ved hjælp af internationale 10-20 EEG-system rTMS eller ved at måle afstande fra visse eksterne vartegn.
Imidlertid ikke taget inter-individuelle forskelle i størrelse, anatomi, og morfologi af hjernen cortex i betragtning, hvilket gør optimal target lokalisering udfordrende. 3 Et andet kritisk spørgsmål for rTMS applikationer er uoverensstemmelse mellem placering af den magnetiske spole og den kortikale region af bestemt stimulering.
Optisk spores navigations neurokirurgi har expanded it-applikationer til at omfatte kognitiv neurovidenskab område, herunder rTMS for vejledning af den magnetiske spole. Det neuronavigational Systemet hjælper med at identificere de optimale mål strukturer for rTMS. 4,5 sådan divergens i coil positionering på målområdet ofte sker med den konventionelle metode vedtagelse af 10-20 EEG-system, og det forventes at blive overvundet af neuronavigation.
Denne undersøgelse protokol viser en metode til at inducere virtuelle afasi hos raske forsøgspersoner ved neuronavigational rTMS målrettet Brocas område, ved hjælp af individuelle anatomiske kortlægning. Graden af virtuelle afasi i form af ændringer i reaktionstid på billedet navngivning måles og sammenlignes med dem fra den konventionelle stimulation metode. Den neuronavigation-guidet metode har højere nøjagtighed for at levere magnetiske impulser til hjernen, og forventes således at vise større klinisk ændring end den konventionelle metode. Målet med denne study var at indføre en mere præcis og effektiv metode til stimulering for patienter med afasi i kliniske omgivelser.
Protocol
Representative Results
Discussion
TMS er meget udbredt både i klinisk praksis og grundforskning. 10 Værdifulde terapeutiske virkninger udbydes af fysiologisk påvirkning af rTMS, herunder en hæmmende neuromodulatory effekt på kortikal ophidselse med lavfrekvente rTMS til behandling af afasi. 11 Forbigående forstyrrelse af neurale behandling eller virtuel læsionsdannelsen induceret af rTMS kan ændre adfærdsmæssige ydeevne. 12 kan imidlertid ønskede effekt af rTMS fortyndes eller endda ikke forekomme med spolen m…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Denne undersøgelse blev støttet af en bevilling (A101901) fra Korea Healthcare Technology R & D Project, Ministeriet for Sundhed og Velfærd, Republikken Korea. Vi takker Dr. Ji-Young Lee for at yde teknisk bistand under hele proceduren.
Materials
| Medtronic MagPro X100 | MagVenture | 9016E0711 | |
| MCF-B65 Butterfly coil | MagVenture | 9016E042 | |
| Brainsight TMS Navigation | Rogue Research | KITBSF1003 |
Riferimenti
- Barker, A. T., Jalinous, R., Freeston, I. L. Non-invasive magnetic stimulation of human motor cortex. Lancet. 11 (1), 1106-1107 (1985).
- Pape, T. L., Rosenow, J., Lewis, G. Transcranial magnetic stimulation: a possible treatment for TBI. J Head Trauma Rehabil. 21 (5), 437-451 (2006).
- Ruohonen, J., Karhu, J. Navigated transcranial magnetic stimulation. Neurophysiol Clin. 40 (1), 7-17 (2010).
- Dell’Osso, B., et al. Augmentative repetitive navigated transcranial magnetic stimulation (rTMS) in drug-resistant bipolar depression. Bipolar Disord. 11 (1), 76-81 (2009).
- Herbsman, T., et al. More lateral and anterior prefrontal coil location is associated with better repetitive transcranial magnetic stimulation antidepressant response. Biol Psychiatry. 66 (5), 509-515 (2009).
- Schuhmann, T., Schiller, N. O., Goebel, R., Sack, A. T. The temporal characteristics of functional activation in Broca’s area during overt picture naming. Cortex. 45 (9), 1111-1116 (2009).
- Danner, N., Julkunen, P., Kononen, M., Saisanen, L., Nurkkala, J., Karhu, J. Navigated transcranial magnetic stimulation and computed electric field strength reduce stimulator-dependent differences in the motor threshold. J Neurosci Methods. 174 (1), 116-122 (2008).
- Bashir, S., Edwards, D., Pascual-Leone, A. Neuronavigation increases the physiologic and behavioral effects of low-frequency rTMS of primary motor cortex in healthy subjects. Brain Topogr. 24 (1), 54-64 (2011).
- Kim, W. J., Min, Y. S., Yang, E. J., Paik, N. J. Neuronavigated vs. conventional repetitive transcranial magnetic stimulation method for virtual lesioning on the Broca’s area. Neuromodulation. 17 (1), 16-21 (2014).
- Lioumis, P., et al. A novel approach for documenting naming errors induced by navigated transcranial magnetic stimulation. J Neurosci Methods. 204 (2), 349-354 (2012).
- Hamilton, R. H., Chrysikou, E. G., Coslett, B. Mechanisms of aphasia recovery after stroke and the role of noninvasive brain stimulation. Brain Lang. 118 (1-2), 40-50 (2011).
- Pascual-Leone, A., Walsh, V., Rothwell, J. Transcranial magnetic stimulation in cognitive neuroscience–virtual lesion, chronometry, and functional connectivity. Curr Opin Neurobiol. 10 (2), 232-237 (2000).
- Julkunen, P., et al. Comparison of navigated and non-navigated transcranial magnetic stimulation for motor cortex mapping, motor threshold and motor evoked potentials. Neuroimage. 44 (3), 790-795 (2009).
- Chrysikou, E. G., Hamilton, R. H. Noninvasive brain stimulation in the treatment of aphasia: exploring interhemispheric relationships and their implications for neurorehabilitation. Restor Neurol Neurosci. 29 (6), 375-394 (2011).
