La méthode de tressage Sol pour manipuler des cheveux épais lors d’une stimulation magnétique transcrânienne : une réponse aux biais potentiels dans la stimulation cérébrale

Summary

Le type de cheveux couramment observé chez les minorités historiquement sous-représentées semble interférer avec la stimulation magnétique transcrânienne (TMS). Nous décrivons ici une méthode de tressage des cheveux (The Sol Braiding Technique) qui améliore la TMS.

Abstract

La stimulation magnétique transcrânienne (TMS) est une technique fréquemment utilisée en neurosciences à des fins thérapeutiques et de recherche. TMS offre des services médicaux essentiels comme le traitement de la dépression majeure et est vital dans presque tous les centres de recherche. Parce que la TMS repose sur le placement du cuir chevelu, on pense que les cheveux affectent l’efficacité car ils font varier la distance jusqu’au site cible. De plus, on présume que la texture et la longueur des cheveux qui sont principalement observées chez les personnes minorisées pourraient poser des défis importants à la collecte de données de haute qualité. Nous présentons ici des données préliminaires démontrant que la TMS peut être influencée par les cheveux, en particulier dans les groupes minoritaires historiquement sous-représentés.

L’approche du tressage Sol est présentée ici comme une technique facile à apprendre et rapide à mettre en œuvre qui réduit la variabilité de la TMS. Comparé à neuf participants, il a été constaté que la méthode Sol augmentait significativement la force et la cohérence du potentiel évoqué moteur (MEP) (p < 0,05). En supprimant la barrière capillaire physique qui empêche le contact direct entre la bobine et le cuir chevelu, l’approche Sol améliore l’administration de la TMS. Il a été démontré que l’amplitude de crête MEP et l’aire MEP sous la courbe (AUC) augmentaient en conséquence. Bien que préliminaires, ces données constituent une étape importante dans la prise en compte de la diversité en neurosciences. Ces procédures sont expliquées pour les non-experts en tressage.

Introduction

La recherche en neurosciences, de par sa nature même, implique des changements de paradigme et des innovations pour comprendre le fonctionnement du cerveau, les handicaps neurologiques et les troubles psychiatriques¹. Malgré de nombreux progrès, la discipline des neurosciences a échoué à certains égards. Par exemple, il existe des disparités raciales, à la fois dans le nombre de chercheurs, mais aussi dans la représentation des sujets et des patients dans la recherche. De nombreuses personnes sous-représentées issues de groupes minoritaires sont absentes des expériences et des études cliniques². Seules 5 publications sur 81 articles EEG basés sur le cuir chevelu évalués par des pairs de septembre à octobre 2019 indiquaient spécifiquement avoir un échantillon comprenant des personnes minorisées. De plus, des études récentes ont démontré que les personnes issues de groupes minoritaires sous-représentés étaient souvent mal diagnostiquées ou ne faisaient pas confiance aux chercheurs. Assari et al. ont constaté que la communauté des soins de santé, en particulier la moitié des étudiants en médecine et des résidents blancs, croyait que les Afro-Américains avaient la peau plus épaisse que les Blancs, ce qui influençait leur jugement médical et leurs stratégies de traitement ^3,4. En raison de l’absence de données sur les participants issus de minorités, les résultats de la recherche sont moins généralisables et montrent des disparités pour les populations minoritaires. Pour s’assurer que la population de l’essai est représentative des patients qui utiliseront le médicament ou le produit médicinal et que les résultats sont généralisables, les essais cliniques doivent inclure un groupe diversifié de participants⁵.

Les neurosciences basées sur le cuir chevelu s’intéressent à la forme, à l’épaisseur, au style et à la densité distincts que l’on observe souvent chez les cheveux issus de minorités sous-représentées. La forme du follicule, par exemple, est une caractéristique qui rend les cheveux africains distinctifs. Les cheveux africains proviennent de follicules plus petits, plus elliptiques et plats, tandis que les follicules pileux caucasiens et asiatiques sont plus circulaires^{et plus grands}. Lorsque les minorités se lavent les cheveux, ils bouclent, ce qui pose des difficultés aux chercheurs dans leurs expériences. Il est parfois conseillé aux groupes minoritaires de se laver et de lisser leurs cheveux à l’aide de produits capillaires avant de venir pour une imagerie du cuir chevelu, mais cela peut avoir un impact sur la précision des données. Les données sont faussées parce qu’un moins grand nombre de participants issus de groupes minoritaires se porteraient volontaires et que les données provenant de ces groupes pourraient être rejetées parce qu’elles sont de moindre qualité. De plus, en raison de leurs coiffures typiques (comme les tresses et les tresses), les individus minorisés sont parfois perçus comme difficiles à recruter et à retenir². Rosen et al. ont étudié un homme d’ascendance africaine qui portait des dreadlocks, un style porté par des personnes minoritaires sous-représentées, et présenté avec une disfluence dans le discours spontané⁷. Il voulait recevoir un traitement à l’aide de l’imagerie du cuir chevelu, car il avait des preuves émergentes d’efficacité et était tolérable.

L’une des techniques d’imagerie du cuir chevelu largement utilisées est la stimulation magnétique transcrânienne (TMS). La TMS est une technique d’imagerie de surface qui est utilisée de manière non invasive pour induire des augmentations localisées de l’activité cérébrale. La capacité de contrôler l’activité neuronale dans le cerveau humain fait de la TMS un outil crucial pour les neurosciences expérimentales et thérapeutiques⁸. Pour établir les recommandations de sécurité standard, lorsqu’elle est représentée en pourcentage du seuil moteur (MT), l’intensité TMS fournit un indicateur généralisable de la stimulation appliquée qui peut être utilisé avec n’importe quelle forme de bobine ou type de stimulateur⁹. Le potentiel évoqué moteur (MEP) utilisé pour déterminer la MT peut également être une mesure de la cortico-excitabilité, qui est provoquée par la TMS sur le cortex moteur humain 10,11,12,1,3,14,15,16. La TMS est délivrée au cortex moteur, ce qui provoque l’activation dans les régions controlatérales. En règle générale, les régions de la main sont ciblées car la cible stimulante n’est pas difficile à trouver sur le cortex moteur, et la fixation d’électrodes ou la surveillance visuelle des réponses de la main / des doigts est simple. Les mécanismes régissant la puissance du moteur peuvent être mieux compris à l’aide de MEP. Étant donné que les MEP sont utilisés pour mesurer les différences individuelles en TA, ils font désormais partie de pratiquement toutes les applications TMS. En général, il est dangereux d’utiliser TMS sans évaluer un aspect de la MT. Si la TMS est administrée au-dessus de la MT appropriée, des convulsions peuvent en résulter. Si la TMS est délivrée en dessous de la MT, les résultats peuvent être réduits ou absents (c’est-à-dire que les neurones ciblés peuvent ne pas être dépolarisés). Des rapports précis sur la traduction automatique sont également essentiels pour comparer les études. Par exemple, de nombreuses études dans notre laboratoire utilisent une valeur de 90 %, ce qui indique aux autres chercheurs qu’une application de 110 % peut entraîner un effet plus important.

Stokes et al. ont examiné différentes distances entre la région cible et la bobine de stimulation et ont par la suite trouvé une relation linéaire directe entre la distance et le MT ^8,17 des individus. Par conséquent, les groupes minoritaires, certains avec des cheveux naturels plus épais, peuvent avoir des mesures MT/MEP moins précises. Dans une enquête ciblant la communauté des auteurs publiés de TMS, nous avons constaté que lorsque nous posions des questions ouvertes telles que « les cheveux jouent-ils un rôle dans l’impédance ? », les experts du domaine répondaient : « Cela augmente les seuils. Écarter les cheveux, les comprimer, etc. Nous essayons d’utiliser du gel pour combler ce contact, mais il n’est pas possible de faire grand-chose. ” Les cheveux épais rendent également le contact difficile ; comme ci-dessus » ; ” Plus de cheveux rend la stimulation plus difficile, surtout si cela empêche un bon contact du cuir chevelu avec la bobine¹⁸. La croissance dense des cheveux rend difficile le contact entre la bobine TMS et le cuir chevelu, laissant un contact minimal ou nul et entravant le signal. Des recherches antérieures ont montré que le tressage de cheveux épais et rêches réduit les impédances dans l’imagerie du cuir chevelu⁶. En utilisant les caractéristiques des cheveux grossiers ou bouclés, Etienne et al. ont constaté que le tressage des cheveux d’un participant en cornrows maintient l’intégrité du signal lors de l’utilisation de l’EEG.

Nous introduisons la méthode Sol « Sun » pour offrir une solution de gestion des cheveux chez les minorités sous-représentées. En raison de l’épaisseur et de la grosseur de leurs cheveux, nous avons prédit que les cheveux que l’on voit généralement chez les minorités sous-représentées répondront mieux à cette procédure car elle préservera les cheveux (c’est-à-dire pas de rasage) et permettra une mesure à long terme. Ces méthodes sont faciles à enseigner, à apprendre et à mettre en œuvre ; ne nécessitent aucun équipement supplémentaire ; n’augmentent pas les risques pour la sécurité ; honorer et respecter les cheveux naturels des participants ; et promouvoir la fierté chez le participant (et les chercheurs) qui se sont peut-être sentis auparavant découragés par les techniques basées sur le cuir chevelu.

Protocol

La recherche présentée ici a été approuvée par le comité du Conseil d’examen institutionnel (IRB) de l’Université d’État de Montclair, initié en 2001 et mis à jour chaque année jusqu’en 2023. Tous les participants ont été traités conformément aux directives éthiques de l’American Psychological Association. Les procédures de sécurité habituelles ont été suivies. Par exemple, nous avons recruté neuf adultes de la population générale de l’Université d’État de Montclair à l’aide de …

Representative Results

Un appareil TMS à impulsion unique avec une bobine en forme de 8 de 70 mm a été utilisé pour toutes les séances de stimulation. Les MEP ont été acquis à l’aide d’amplificateurs standard et d’un logiciel installé sur un ordinateur local. Tous les MEP ont été obtenus en fixant trois électrodes ciblant le muscle Abductor Pollicis Brevis (APB). L’hypothèse principale testée était que la méthode Sol produirait des amplitudes et une AUC plus importantes par rapport aux c…

Discussion

Les tresses ne doivent pas interférer avec l’angle (par exemple, 45°) de la bobine TMS. Si c’est le cas, il faudra peut-être refaire l’une des tresses pour atténuer ce problème. S’ils sont faits correctement, les PEOA devraient être cohérents (figure 6).

En utilisant les caractéristiques des cheveux bouclés ou grossiers, cette méthode de tressage maintient l’intégrité du signal TMS. Dans cette étude, nous avons été en mesure d’augmenter …

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)