Summary

TMS: Utilizzo del Theta Burst protocollo Esplora Mechasnism di plasticità in individui con Sindrome X Fragile e autismo

Published: December 28, 2010
doi:

Summary

In questo articolo esaminiamo gli effetti di Theta Burst stimolazione TMS sulla plasticità corticale in soggetti affetti da sindrome dell'X fragile e gli individui nello spettro autistico.

Abstract

Sindrome X Fragile (FXS), nota anche come sindrome di Martin-Bell, è una anomalia genetica trova sul cromosoma X 1,2 individui affetti da anomalie visualizzare FXS nell'espressione di FMR1. – Una proteina necessaria per tipico, sano sviluppo neurale. 3 Dati recenti hanno suggerito che la perdita di questa proteina può causare la corteccia da ipereccitabili interessando così modelli generali di plasticità neurale. 4,5

Inoltre, Fragile X mostra una forte comorbidità con l'autismo: infatti, il 30% dei bambini con FXS sono diagnosticati con autismo, e 2 – 5% dei bambini autistici soffrono di FXS 6.

Stimolazione Magnetica Transcranica (un non-invasiva e tecnica neurostimulatory neuromodulatori che possono transitoriamente o durevolmente modulare l'eccitabilità corticale attraverso l'applicazione localizzata di impulsi di campo magnetico 7,8) rappresenta un metodo unico di esplorare plasticità e le manifestazioni di FXS all'interno di individui affetti. Più in particolare, Theta Burst Stimulation (TBS), un protocollo di stimolazione specifica dimostrato di modulare la plasticità corticale per una durata fino a 30 minuti dopo la sospensione stimolazione a popolazioni sane, ha già dimostrato uno strumento efficace per l'esplorazione di plasticità anormale. 9,10

Studi recenti hanno dimostrato gli effetti delle ultime TBS molto più a lungo negli individui sulla dello spettro autistico. – Fino a 90 minuti 11 Questo esteso effetto-durata suggerisce un sottostante anomalia nello stato di plasticità naturale del cervello in individui autistici – simile alla ipereccitabilità indotta da Fragile Sindrome X.

In questo esperimento, utilizzando singolo impulso potenziali evocati motori (MEP), come il nostro benchmark, esploreremo gli effetti sia intermittente e continuo TBS sulla plasticità corticale in soggetti affetti da FXS e gli individui nello spettro autistico.

Protocol

1. Determinare Soglia Riposo motore: Per iniziare, sede il soggetto in una comoda poltrona. Quindi, applicare gli elettrodi EMG di superficie sopra il muscolo prima inerosseus dorsale della mano destra del soggetto. (INSERT figura 1) Se si hanno problemi a trovare questo muscolo, chiedere al soggetto di eseguire un movimento pizzicare o di spostare la sua / il suo dito indice avanti e indietro – questo dovrebbe rendere il muscolo più facile da individuare. Posizionare un el…

Discussion

Sapendo che la durata prolungata della TMS postumi è riflettente di atipico plasticità neurale, studi come questo potrebbe servire a creare migliori e più precisi protocolli diagnostici per l'Autismo e disturbi correlati.

Allo stesso modo, con più dati, potremmo essere in grado di trovare temporale marcatori biologici per le altre patologie neurologiche – tra cui la sindrome dell'X fragile. In questo caso, anche se non è ancora un'opzione terapeutica di bonifica, la diagnosi…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number Comment
Alcohol Swabs        
EMG Electrodes        
EMG Measuring Equipment/Software        
Ear Plugs        
Marker or Grease Pen        
Any Single Pulse Capable TMS Device        
Any rTMS Capable TMS Device (for TBS)        
Any Compatible Figure-of-Eight Coil        
Frameless Stereotactic Equipment (Optional)        

References

  1. Pfeiffer, B. E., Huber, K. M. The state of synapses in fragile x syndrome. Neuroscientist. 15, 549-567 (2009).
  2. O’Donnel, W. T., Warren, S. T. A decade of molecular studies of fragile x syndrome. Annual Review of Neuroscience. 25, 315-338 (2002).
  3. Tassone, F., Hagerman, R. J., Taylor, A. K., Mills, J. B., Wood, S., Gane, L. W., Hagerman, P. J. . American Journal of Human Genetics. 65, A493-A493 (1999).
  4. Hagerman, R. J., Miller, L. J., McGrath-Clarke, J., Riley, K., Goldson, E., Harris, S. W., Simon, J., Church, K., Bonnell, J., Ognibene, T. C., McIntosh, D. N. Influence of stimulants on electrodermal studies in fragile x syndrome. Microscopy Research and Technique. 57, 168-173 (2002).
  5. Miller, L. J., McIntosh, D. N., McGrath, J., Shyu, V., Lampe, M., Taylor, A. K., Tassone, F., Neitzel, K., Stackhouse, T., Hagerman, R. J. Electrodermal response to sensory stimuli in individuals with fragile x syndrome: a preliminary report. American Journal of Medical Genetics. 83, 268-279 (1999).
  6. Hagerman, R. J. Fragile X: perspectives from birth through aging. Biological Psychiatry. 57, 73s-73s (2005).
  7. Pascual-Leone, A., Davey, M., Wassermann, E. M., Rothwell, J., Puri, B. . Handbook of Transcranial Magnetic Stimulation. , (2002).
  8. Walsh, V., Pascual-Leone, A. . Transcranial Magnetic Stimulation: A Neurochronometrics of Mind. , (2005).
  9. Thickbroom, G. W. Transcranial magnetic stimulation and synaptic plasticity: experimental framework and human models. Experimental Brain Research. 180, 583-593 (2007).
  10. Huang, Y. Z., Edwards, M. J., Rounis, E., Bhatia, K. P., Rothwell, J. C. Theta burst stimulation of the human motor cortex. Neuron. 45, 201-206 (2005).
  11. Oberman, L., Eldaief, M. C., Gautam, S., Fecteau, S., Tormos, J. M. Abnormal Cortical Plasticity in Adults with Asperger’s Syndrome. , .

Play Video

Cite This Article
Oberman, L. M., Horvath, J. C., Pascual-Leone, A. TMS: Using the Theta-Burst Protocol to Explore Mechanism of Plasticity in Individuals with Fragile X Syndrome and Autism. J. Vis. Exp. (46), e2272, doi:10.3791/2272 (2010).

View Video