ניצול גירוי מגנטי Transcranial חוזר כדי לשפר את תפקוד שפה בחולי שבץ עם אפזיה ללא רהוטה הכרונית
Summary
אנו חוקרים את השימוש בגירוי מגנטי Transcranial חוזר על עצמו (rTMS) כדי לשפר את יכולות שפה בחולים עם שבץ כרוני ואפזיה שאינם שוטפת. לאחר זיהוי אתר ברכס החזיתי הנכון עבור כל מטופל שמגיב בצורה אופטימלית לגירוי, אנחנו למקד את האתר הזה בעשרת ימים של טיפול rTMS.
Abstract
גירוי מגנטי Transcranial (TMS) הוכח כדי לשפר את תפקוד שפה בחולים עם אפזיה הלא רהוטה 1 באופן משמעותי. בניסוי זה, אנחנו מדגימים את הממשל של TMS חוזרים ונשנים בתדירות נמוכה (rTMS) לאתר גירוי אופטימלי באונה הימנית בחולים עם אפזיה הלא רהוטה כרונית. סוללה של צעדי שפה סטנדרטיות מנוהלת על מנת להעריך את הביצועים בסיסי. חולים הם אקראיים לאחר מכן גם לקבל rTMS האמיתי או גירוי דמה ראשוני. חולים בגירוי האמיתי לעבור שלב מציאת אתר, מורכבים מסדרה של שישה מפגשי rTMS מנוהלים בחמשת ימים; גירוי מועבר לאתר אחר באונה הקדמית הימנית בכל אחד מהמפגשים האלה. כל מפגש באתר ממצא מורכב של 600 פולסים של 1 rTMS הרץ, קדם ואחריו משימת תמונת שמות. על ידי השוואה בין מידת השינוי זמני במתן שמות ליכולת שהושרו על ידי גירוי של candidate אתרים, אנו מסוגלים לאתר את האזור של תגובה אופטימלית לכל מטופל ומטופל. לאחר מכן, אנו לנהל rTMS לאתר הזה בשלב הטיפול. במהלך טיפול, חולים עוברים בסך הכל עשרה ימים של גירוי על פני פרק הזמן של כשבועיים, כל מפגש מורכב מ20 דקות של 1 rTMS הרץ נמסר ב 90% סף מנוע מנוחה. גירוי הוא זיווג עם משימת fMRI-שמות בימים הראשונים והאחרונים של טיפול. לאחר שלב הטיפול הוא מלא, הסוללה השפה שהושגה בתחילת המחקר חוזר על עצמו שני ושישה חודשים בעקבות גירוי על מנת לזהות-Induced שינויי rTMS בביצועים. משימת fMRI-השמות חוזר גם שני ושישה חודשים לאחר טיפול. חולים הנמצאים באקראי לזרוע הדמה של המחקר לעבור לאתר ממצא, טיפול דמה דמה, fMRI מתן שמות לימודים, ושפה חוזרת בדיקה כחודשיים לאחר שסיים את טיפול דמה. חולים שאם לאחר מכן לחצות את זרוע הגירוי האמיתית, שסיים את אתר ממצא, treatm האמיתי האמיתיאף אוזן גרון, fMRI, ושתי בדיקות ושפה שלאחר גירוי של שישה חודשים.
Introduction
אפזיה-גירעון רכש של שפה היא יכולת-תוצאה נפוצה ולעתים קרובות מתישה של 2 פעימות. למרות מידה מסוימת של התאוששות מאפזיה לאחר שבץ חריף אופיינית, חולים רבים חווים לפחות מידה מסוימת של גירעונות מתמשכים, וטיפולים קיימים בשפה נחשבים בדרך כלל להיות רק בצניעות יעילה בקידום התאוששות 3-5. בשנים האחרונות ראו את הופעתה של טכניקות גירוי בלתי פולשניות כגון גירוי מגנטי Transcranial (TMS) כגישות מבטיחות לטיפול פוטנציאלי עבור מגוון רחב של גירעונות לאחר שבץ, כולל אפזיה. TMS מעסיק את העיקרון של השראה האלקטרומגנטית וכרוך בדור של שדה מגנטי במהירות fluxing בסליל של תיל. כאשר הסליל ממוקם בסמוך לראשו של נושא, השדה המגנטי חודר את עור הקרקפת וגולגולת, גרימת נוכחית שבבסיס נוירונים בקליפת המוח שדי בכך כדי depolarize קרומים וגנים עצבייםשיעור פוטנציאלי פעולה 3. פרמטרים TMS כגון תדירות, בעוצמה, ובמספר הפעימות יכולים להיות מגוונים כדי לעורר אפקטים שונים neurophysiologic, ההתנהגותי והתפייסו 4,5. TMS חוזר (rTMS) כרוך הממשל של סדרה של פולסים בתדירות שנקבעה מראש ומייצר השפעות שיכולים לשרוד את היישום של הגירוי. רלוונטי לניסוי הנוכחי, יש עדויות שנמסר rTMS בתדירות נמוכה (0.5-2 הרץ) נוטה להפחית focally רגישות קליפת המוח, בעוד גירוי בתדר גבוה נמצא קשור לעירור קליפת המוח 3. rTMS נחקר כטיפול בהפרעות נוירולוגיות ופסיכיאטריות שונות, ובעיקר דיכאון 6.
גוף הולך וגדל של ראיות עולה כי rTMS התדירות הנמוך יכול לשמש כדי לשפר את שפת התאוששות באנשים עם אפזיה-Induced שבץ כרוני. Naeser ועמיתי 7,8 היו הראשון ליישם 1 הרץ inhibitoר"י rTMS לgyrus הקדמי הנחות הנכון במשך 20 דקות חמישה ימים בשבוע במשך שבועיים בארבעה חולים ימניים עם אפזיה הלא רהוטה כרונית. שיפורים משמעותיים במתן שמות שציינו, שנמשך לפחות במשך שמונה חודשים לאחר סיום הגירוי 8. לאחר מכן אנו משוכפלים והוארכו תוצאות אלו, והוכחנו כי גירוי הרץ 1 הביא לשיפור מתמשך בשני שמות ודיבור ספונטני שהושרו בחולי האפזיה הלא רהוטים כרוניים 9-11. בעידוד, התוצאות של מחקרים קטנים כגון אלה כבר משוכפלים בחקירות נוספות בחולים עם שבץ כרוני 12, כמו גם בחולים עם שבץ מוחי ואפזיה subacute 13.
תכונה חשובה וכמעט בכל מקום אחד מהמחקרים הקודמים TMS בחולים עם אפזיה הלא רהוטה היא שתופענה ההשפעות המבורכות של גירוי להיות ספציפי באתר. אימוץ הגישה בתחילה הועסקה על ידי Naeserועמיתיו, שרוב החקירות שבי rTMS נעשה שימוש כדי להקל על שפת התאוששות התמקדו בסעיפים הנכונים triangularis 1 (אזור Brodmann 45). למעשה, הראיות האחרונות הראו כי גירוי של אזורים אחרים ברכס החזיתי התחתון של האונה הימנית עשוי להיות לא יעיל, או אולי אפילו השפעות מזיקות על שפת ביצועים 14, דבר המלמדות על צורך בזיהוי אדם זהיר של אתרי גירוי אופטימליים.
בניין על הגישה שהוקמה על ידי Naeser ועמיתים 8, החקירה המתמשכת שלנו בוחנת את ההשפעות של rTMS מעכב ברכס החזיתי הנחותים ביכולת של שפה, ובוחנת גם את הספציפיות של תופעות טופוגרפיות rTMS באונה הקדמית הימנית. במאמר זה, אנו מספקים תיאור מפורט של איך ניתן לזהות אתר אופטימלי לגירוי בחולים עם אפזיה הלא רהוטה כרונית. לאחר מכן, אנו מתארים את הממשל של rTMS הטיפולי ולהסביר ouטכניקות r להערכת היעילות של גירוי בהתאוששות שיפור שפה באוכלוסייה זו.
Protocol
Representative Results
Discussion
המטרה של מאמר זה היא לפרט את הצעדים לזיהוי אתר היעד מגיב באונה הימנית בחולים עם אפזיה הלא רהוטה כרונית. בעשותם כך, אנו מסוגלים לעורר אזור היעד שטיפולי, להעריך את ההשפעות של גירוי על יכולת שפה, ולהשתמש rTMS תדר נמוך כדי לעורר שיפורים לטווח ארוך במתן שמות והרהיטות בחולים ע…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכת על ידי המקורות הבאים של מימון:
MAN: NIH 2R01 DC05672-04A2
RHH: NIH / NINDS 1K01NS060995-01A1
RHH: תכנית קרן רוברט ווד ג'ונסון / הרולד עמוס רפואית פקולטה לפיתוח
Materials
| Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
| Rapid transcranial magnetic stimulator | Magstim | ||
| 3.0 Trio Scanner | Siemens | ||
| 8 channel head coil | Siemens | ||
| Brainsight neuronavigational system | Rogue Research |
References
- Hamilton, R. H., Chrysikou, E. G., Coslett, B. Mechanisms of aphasia recovery after stroke and the role of noninvasive brain stimulation. Brain Lang. 118, 40-50 (2011).
- Wade, D. T., Hewer, R. L., David, R. M., Enderby, P. M. Aphasia after stroke: natural history and associated deficits. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 49, 11-16 (1986).
- Maeda, F., Pascual-Leone, A. Transcranial magnetic stimulation: studying motor neurophysiology of psychiatric disorders. Psychopharmacology (Berl). 168, 359-376 (2003).
- Elkin-Frankston, S., Fried, P. J., Pascual-Leone, A., Rushmore, R. J., Valero-Cabr, A. A novel approach for documenting phosphenes induced by transcranial magnetic stimulation. J. Vis. Exp. (38), e1762 (2010).
- Najib, U., Horvath, J. C., Silvanto, J., Pascual-Leone, A. State-dependency effects on TMS: a look at motive phosphene behavior. J. Vis. Exp. (46), e2273 (2010).
- Horvath, J. C., Mathews, J., Demitrack, M. A., Pascual-Leone, A. The NeuroStar TMS device: conducting the FDA approved protocol for treatment of depression. J. Vis. Exp. (45), e2345 (2010).
- Martin, P. I., et al. Transcranial magnetic stimulation as a complementary treatment for aphasia. Semin. Speech Lang. 25, 181-191 (2004).
- Naeser, M. A., et al. Improved picture naming in chronic aphasia after TMS to part of right Broca’s area: an open-protocol study. Brain and Language. 93, 95-105 (2005).
- Hamilton, R. H., et al. Stimulating conversation: enhancement of elicited propositional speech in a patient with chronic non-fluent aphasia following transcranial magnetic stimulation. Brain Lang. 113, 45-50 (2010).
- Turkeltaub, P. E., et al. Minimizing within-experiment and within-group effects in activation likelihood estimation meta-analyses. Hum. Brain Mapp. , (2011).
- Medina, J., et al. Finding the Right Words: Transcranial Magnetic Stimulation Improves Discourse Productivity in Non-fluent Aphasia After Stroke. Aphasiology. , (2012).
- Barwood, C. H., et al. Improved language performance subsequent to low-frequency rTMS in patients with chronic non-fluent aphasia post-stroke. Eur. J. Neurol. , (2010).
- Weiduschat, N., et al. Effects of Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation in Aphasic Stroke: A Randomized Controlled Pilot Study. Stroke. , (2011).
- Naeser, M. A., et al. TMS suppression of right pars triangularis, but not pars opercularis, improves naming in aphasia. Brain Lang. 119, 206-213 (2011).
- Kaplan, E., Goodglass, H., Weintraub, S. . Boston Naming Test (BNT). , (2001).
- Snodgrass, J. G., Vanderwart, M. A standardized set of 260 pictures: norms for name agreement, image agreement, familiarity, and visual complexity. J. Exp. Psychol. Hum. Learn. 6, 174-215 (1980).
- Goodglass, H., Kaplan, E. . The assessment of aphasia and related disorders. , (1972).
- Goodglass, H., Kaplan, E., Barresi, B. . Boston Diagnostic Aphasia Examination (BDAE). , (1983).
- Helm-Estabrooks, N. . Cognitive linguistic quick test (CLQT): Examiner’s manual. , (2001).
- 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. Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 91, 79-92 (1994).
- Dunn, L. M., Peabody Hottel, J. V. picture vocabulary test performance of trainable mentally retarded children. Am. J. Ment. Defic. 65, 448-452 (1961).
- Szekely, A., et al. A new on-line resource for psycholinguistic studies. J. Mem. Lang. 51, 247-250 (2004).
- Martin, P. I., et al. Research with transcranial magnetic stimulation in the treatment of aphasia. Curr. Neurol. Neurosci. Rep. 9, 451-458 (2009).
- Duffau, H., et al. New insights into the anatomo-functional connectivity of the semantic system: a study using cortico-subcortical electrostimulations. Brain. 128, 797-810 (2005).
- Picht, T., et al. Assessing the functional status of the motor system in brain tumor patients using transcranial magnetic stimulation. Acta Neurochir. (Wien). , (2012).
- Fertonani, A., Rosini, S., Cotelli, M., Rossini, P. M., Miniussi, C. Naming facilitation induced by transcranial direct current stimulation. Behav. Brain Res. 208, 311-318 (2010).
- Schlaug, G., Marchina, S., Wan, C. Y. The use of non-invasive brain stimulation techniques to facilitate recovery from post-stroke aphasia. Neuropsychol. Rev. 21, 288-301 (2011).
