Summary

失語症のためのニューロガイド下反復経頭蓋磁気刺激

Published: May 06, 2016
doi:

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

反復経頭蓋磁気刺激(のrTMS)がその潜在的な治療効果のための承認を得ているように、いくつかの神経学的条件のために広く使用されています。脳の興奮は、非侵襲的に変調のrTMSによるものであり、言語領域へのrTMSは、失語症の治療に対する潜在的な効果を証明しています。我々のプロトコルでは、我々は人工的neuronavigational TMS(非関税措置)、および従来のTMS(CTMS)のための国際10-20 EEGシステムのF3を使用して、ブロードマンエリア44と45を阻害することにより、健康な被験者における仮想失語症を誘導することを目指しています。失語症の程度を測定するために、画像の命名タスク前後の刺激に対する反応時間の変化を測定し、非関税措置とCTMS間の反応時間の遅延を比較しています。 2 TMS刺激法の精度は、目標と実際の刺激のタライラッハ座標を平均することによって比較されます。刺激の整合性は、ターゲットからの誤差範囲によって示されます。このSTUの目的dyが非関税措置の使用を実証し、CTMSのものと比較して非関税措置の利点と制限を記述することです。

Introduction

反復経頭蓋磁気刺激(のrTMS)は、非侵襲的に中枢神経系および末梢神経系における神経回路を活性化させる。1のrTMSの脳の興奮2を変調して、このような運動麻痺、失語症、怠慢、および痛みなどのいくつかの精神・神経疾患の潜在的な治療効果を有しており、 3運動皮質以外のrTMSのための標的部位は、従来の国際10-20 EEGシステムを使用して同定または特定の外部ランドマークからの距離を測定することによるものです。

しかし、サイズ、解剖学、および大脳皮質の形態における個人間の違いは、最適なターゲット局在化が困難に、考慮されません。3のrTMSアプリケーションのためのもう一つの重要な問題は、磁気コイルの配置および皮質領域の間の不一致があります刺激を意図します。

光学的に追跡されたナビゲーション・脳神経外科は、EXPを持っていますそれを磁気コイルの指導のためのrTMSを含む認知神経科学分野を網羅するようにアプリケーションをAND演算。 neuronavigationalシステムは、ターゲット領域のコイル位置における4,5ような相違は、しばしば10-20 EEGシステムを採用する従来の方法で発生する。のrTMSのための最適な標的構 ​​造を同定するのに役立つ、これはニューロによって克服されることが期待されます。

この研究プロトコルは、個々の解剖学的マッピングを使用して、ブローカ野をターゲットにneuronavigationalのrTMSにより健康な被験者に仮想失語症を誘導する方法を示しています。命名の画像に反応時間の変化の点で仮想失語症の程度を測定し、従来の刺激法からのものと比較されます。ニューロ誘導方法は、脳への磁気パルスを送達するためのより高い精度を有し、したがって、従来の方法よりも高い臨床的変化を示すことが期待されます。このスタッドの目標yは、臨床現場での失語症患者のための刺激をより正確かつ効果的な方法を導入することでした。

Protocol

倫理の声明:この研究は盲検病院の施設内倫理委員会によって承認されました。 1.準備する材料(表1) 最大3.0テスラの出力と350マイクロ秒のパルス幅で200から240 Vacの50/60 Hzの5Aの電源とTMS装置を使用してください。 モーターを決定するために、電(EMG)により、各被験者に運動閾値(RMT)を休んで取得する(詳細については、ステップ3.1を参照)TMS方式?…

Representative Results

図9に示すように、Kim らは、刺激の少ない分散及び右M1の領域に、より局所刺激、8により非ナビゲート従来の方法に比べneuronavigationalシステムガイダンスにTMSの多くの優れた効果を示した。組み込むサポートするさらなる証拠をTMSとneuronavigationalシステムは、非関税措置とCTMSのための国際10-20 EEGシステムのF3のためのブロードマンエリア44と…

Discussion

TMSは広く、臨床実践と基礎研究に使用されている。10貴重な治療効果が失語症の治療のための低周波のrTMSと皮質興奮性に対する抑制神経調節効果を含むのrTMSの生理学的影響、によって提供されています。11過渡神経処理の中断または仮想rTMSにより誘発されるlesioningは、行動のパフォーマンスを変更することができます。12しかし、のrTMSの所望の効果を希釈すること?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この研究は、韓国の医療技術のR&Dプロジェクト、保健福祉省、韓国からの助成金(A101901)によってサポートされていました。私たちは、処置を通して技術支援を提供するための博士・ジヨンリーに感謝します。

Materials

Medtronic MagPro X100 MagVenture 9016E0711
MCF-B65 Butterfly coil MagVenture 9016E042
Brainsight TMS Navigation Rogue Research
KITBSF1003 

References

  1. Barker, A. T., Jalinous, R., Freeston, I. L. Non-invasive magnetic stimulation of human motor cortex. Lancet. 11 (1), 1106-1107 (1985).
  2. Pape, T. L., Rosenow, J., Lewis, G. Transcranial magnetic stimulation: a possible treatment for TBI. J Head Trauma Rehabil. 21 (5), 437-451 (2006).
  3. Ruohonen, J., Karhu, J. Navigated transcranial magnetic stimulation. Neurophysiol Clin. 40 (1), 7-17 (2010).
  4. Dell’Osso, B., et al. Augmentative repetitive navigated transcranial magnetic stimulation (rTMS) in drug-resistant bipolar depression. Bipolar Disord. 11 (1), 76-81 (2009).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).

Play Video

Cite This Article
Kim, W., Hahn, S. J., Kim, W., Paik, N. Neuronavigation-guided Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation for Aphasia. J. Vis. Exp. (111), e53345, doi:10.3791/53345 (2016).

View Video