Modulation der kortikospinalen Erregbarkeit während der transkraniellen Magnetstimulation (TMS) und während der intraoperativen elektrophysiologischen Überwachung

Zusammenfassung der Studie

Dieses Projekt zielt darauf ab, Faktoren zu bewerten, die in der klinischen Praxis verwendet werden können, um die Erregbarkeit des kortikospinalen Trakts zu modulieren, indem sein Ursprungsort im Kortex durch die Anwendung von TMS leichter nachweisbar und somit kartierbar gemacht wird. Die in dieser Studie untersuchten Faktoren werden sensorische Stimuli (visuelle, auditive, taktile, olfaktorische) sein, die mehr oder weniger die Kognition oder Emotionen ansprechen können. Wenn dies in der Praxis möglich ist, werden auch einige potenziell sensibilisierende Faktoren intraoperativ bewertet, indem sie während der direkten elektrischen Stimulation des Kortex präsentiert werden, um das Mapping und die Überwachung des kortikospinalen Trakts zu sensibilisieren und ihn somit besser während einer Resektion von Tumorgewebe/Hirngewebe zu erhalten. Diese intraoperative Bewertung wird insbesondere während sogenannter wachchirurgischer Eingriffe möglich sein, bei denen alle Arten von Stimuli angewendet werden können, sie wird jedoch auch während einer Allgemeinanästhesie durchführbar sein, bei der eine gewisse Reaktivität des Nervensystems möglicherweise noch vorhanden ist. Das primäre Ziel ist die Erkennung eines Einflusses in Bezug auf die Zeit (Latenz) und Größe (Amplitude) eines parametrierten Stimulus auf die aufgezeichnete motorische Aktivität (motorisch evozierter Potential) ausgelöst durch die transkranielle Magnetstimulation (TMS) des kortikospinalen Trakts. Der Vergleich erfolgt mit derselben Bedingung, jedoch ohne Stimulus, um Kontrolldaten (Baseline) pro Patient zu erhalten. Die intraoperativen Bedingungen werden dieselben sein, mit der Ausnahme, dass die Stimulation des kortikospinalen Trakts durch kortikale elektrische Stimulation erfolgt. Das Vorhandensein einer Hirnerkrankung oder einer Medikation, die potenziell die Hirnaktivität moduliert, könnte einen Einfluss auf die Hirnkarte haben. Das sekundäre Ziel ist die Erkennung einer räumlichen und anatomischen Veränderung der motorischen Kartierung, die potenziell durch die gleichzeitige Einführung eines parametrierten Stimulus induziert wird.

(BASEC)

Untersuchte Intervention

Nach Erhalt der schriftlichen Einwilligung wird der Patient einem TMS-Motor-Mapping-Protokoll unterzogen, das routinemäßig in unserer Abteilung angewendet wird. Multisensorische Stimuli, die mit Kontrollstimuli durchmischt sind, werden mit präziser Zeitsteuerung in Verbindung mit der standardmäßigen Aufzeichnung motorisch evozierter Potentiale (MEPs) präsentiert. Das klinische Mapping-Verfahren bleibt unverändert, mit Ausnahme der Hinzufügung dieser Stimuli und der damit verbundenen transkraniellen Magnetstimulationspulses am Ende des klinischen Teils (insgesamt einige Dutzend).

Der 'chirurgische' Teil der Studie wird mit Patienten durchgeführt, die sich neurosurgischen Eingriffen unterziehen, bei denen intraoperatives Mapping und Monitoring geplant sind. Das intraoperative Mapping folgt den Standardverfahren, mit der Hinzufügung routinemäßiger klinischer elektrischer Impulse, die mit den zu bewertenden Stimuli synchronisiert sind. MEPs werden unter Verwendung der in das Neuromonitoring-Gerät integrierten Technik aufgezeichnet.

(BASEC)

Untersuchte Krankheit(en)

Der kortikospinale Trakt ist der wichtigste Projektionsweg, der während einer Operation zur Entfernung eines Tumors, der sich in der Nähe oder in Kontakt damit befindet, erhalten bleiben muss, da eine Schädigung dieses Weges zu motorischen Defiziten führen kann, die bis zur Hemiplegie reichen. Aus diesem Grund wird der motorische Kortex und dieser Trakt präoperativ durch funktionelle MRT oder transkranielle Magnetstimulation (TMS) sowie durch MRT-Traktographie kartiert, ebenso wie sie intraoperativ durch Elektrophysiologie kartiert und überwacht werden (1). TMS ist attraktiv, da sie potenziell spezifischer und präziser ist als die funktionelle MRT (sie zielt auf die Lokalisation der neuronalen Antwort ab, anstatt auf die Lokalisation der vaskulären Antwort), erscheint jedoch in bestimmten Lokalisationen aufgrund geometrischer Faktoren der Orientierung und Tiefe im Verhältnis zum Schädel weniger empfindlich (2). Dies gilt insbesondere für das motorische Areal des unteren Gliedmaßen, das paramedian ist und tief in die interhemisphärische Spalte hineinragt. Es wurde außerdem gezeigt, dass die kortikospinale Erregbarkeit durch die Wahrnehmung verschiedener Stimuli moduliert werden kann, insbesondere durch die Beobachtung von Handlungen anderer, mit einer spezifischen und dynamischen Erhöhung der Erregbarkeit der motorischen Areale, die die als an der beobachteten Handlung beteiligt wahrgenommenen Muskeln kontrollieren (3,4). Dies wurde insbesondere für den motorischen Kortex der Hand untersucht. Diese Modulation ist weniger charakterisiert für den motorischen Kortex des unteren Gliedmaßen. Wenn motorische Bilder besonders einflussreich auf die kortikospinale Erregbarkeit zu sein scheinen, wird diese auch allgemein nach oben moduliert durch Stimuli, die keinen direkten Bezug zur Motorik haben. Diese Stimuli können einfach sensorisch sein, wie ein Geräusch (5-7) oder ein Geruch (8), oder auch Stimuli, die die Kognition stärker ansprechen, wie Sprache (9, 10). Ebenso können emotional aufgeladene Stimuli sie modulieren (6, 7, 11-14). Ebenso ist ein taktiler Stimulus auch potenzierend auf die Antwort (15). Somit könnte die Anwendung von Faktoren, die die kortikospinale Erregbarkeit nach oben modulieren, dazu dienen, die Kartierung durch TMS in einem Bereich, in dem sie weniger empfindlich ist, zu sensibilisieren und somit bestimmte Subdivisionen des primären motorischen Kortex, insbesondere die parazentrale Region, besser nachzuweisen. Ebenso könnte sie nützlich sein im Falle einer kortikospinalen Schädigung, bei der die Anzahl der Motoneuronen reduziert sein kann und das gesamte System somit weniger reaktiv erscheinen kann. Die Hinzufügung von Faktoren, die die anatomische Identifizierung der funktionalen Areale intraoperativ durch die Verwendung von Neuromonitoring sensibilisieren, ist in der Literatur wenig dokumentiert und schlecht definiert (16). Aus diesem Grund könnte die Hinzufügung von Stimuli zu unserem Protokoll des intraoperativen Neuromonitorings einen erleichternden Effekt auf das kortikale Mapping zeigen, insbesondere unter den Bedingungen der Wachchirurgie.

(BASEC)

Sponsor

Hôpitaux Universitaires de Genève

(BASEC)