Modulazione dell'eccitabilità cortico-spinale durante la stimolazione magnetica transcranica (TMS) e durante il monitoraggio elettrofisiologico peroperatorio

Summary description of the study

Questo progetto ha come obiettivo la valutazione di fattori che possono essere utilizzati in pratica clinica per modulare l'eccitabilità del fascio cortico-spinale rendendo più facilmente rilevabile e quindi mappabile il suo cortex d'origine attraverso l'uso della TMS. I fattori studiati in questo studio saranno stimoli sensoriali (visivi, uditivi, tattili, olfattivi) che possono coinvolgere più o meno la cognizione o le emozioni. Se ciò è fattibile in pratica, alcuni fattori potenzialmente sensibilizzanti saranno anche valutati in peroperatorio, presentandoli durante la stimolazione elettrica diretta della corteccia, al fine di sensibilizzare la mappatura e il monitoraggio del fascio cortico-spinale e quindi preservarlo meglio durante una resezione di tessuto tumorale/cerebrale. Questa valutazione peroperatoria sarà particolarmente possibile durante interventi chirurgici cosiddetti svegli, dove tutti i tipi di stimoli potranno essere applicati, ma sarà anche realizzabile durante anestesia generale dove una certa reattività del sistema nervoso può essere ancora presente. L'obiettivo primario è la rilevazione di un'influenza in termini di temporalità (latenza) e grandezza (ampiezza) di uno stimolo parametrizzato sull'attività motoria registrata (potenziale evocato motorio) scatenata dalla stimolazione magnetica transcranica (TMS) del fascio cortico-spinale. Il confronto avverrà con la stessa condizione ma senza stimolo al fine di ottenere dati di controllo (baseline) per paziente. Le condizioni peroperatorie saranno le stesse, eccetto che la stimolazione del fascio cortico-spinale avverrà tramite stimolazione elettrica corticale. La presenza di una patologia cerebrale o di una medicazione che modula potenzialmente l'attività cerebrale potrebbe influenzare la mappatura cerebrale. L'obiettivo secondario è la rilevazione di una modifica in termini spaziali e anatomici della mappatura motoria potenzialmente indotta dall'introduzione concomitante di uno stimolo parametrizzato.

(BASEC)

Intervention under investigation

Dopo aver ottenuto il consenso scritto, il paziente sarà sottoposto a un protocollo di mappatura motoria TMS comunemente impiegato nel nostro dipartimento. Stimoli multisensoriali, intervallati da stimoli di controllo, saranno presentati con tempistica precisa in concomitanza con la registrazione standard dei potenziali evocati motori (MEP). La procedura di mappatura clinica rimarrà invariata, eccetto per l'aggiunta di questi stimoli e dei relativi impulsi di stimolazione magnetica transcranica (TMS) alla fine della componente clinica (alcune decine in totale).

La parte 'chirurgica' dello studio sarà condotta con pazienti sottoposti a procedure neurochirurgiche, dove sono previsti mappatura e monitoraggio intraoperatorio. La mappatura intraoperatoria seguirà procedure standard, con l'aggiunta di impulsi elettrici clinici di routine sincronizzati con gli stimoli in valutazione. I MEP saranno registrati utilizzando la tecnica integrata nel dispositivo di neuromonitoraggio.

(BASEC)

Disease under investigation

Il fascio cortico-spinale è il fascio di proiezione più importante da preservare durante un'operazione per rimuovere un tumore che si trova nelle vicinanze o a contatto con esso, poiché la lesione di questa via comporta un deficit motorio che può arrivare fino all'emiplegia. È per questo motivo che la corteccia motoria e questo fascio sono mappati in preoperatorio tramite risonanza magnetica funzionale o stimolazione magnetica transcranica (TMS), così come mappati e monitorati in peroperatorio tramite elettrofisiologia (1). La TMS è attraente perché è potenzialmente più specifica e precisa della risonanza magnetica funzionale (mirando alla localizzazione della risposta neuronale piuttosto che alla localizzazione della risposta vascolare), ma appare meno sensibile in alcune localizzazioni a causa di fattori geometrici di orientamento e profondità rispetto al cranio (2). Questo è particolarmente vero per l'area motoria dell'arto inferiore che è paramediana e si estende profondamente nella fessura inter-emisferica. È stato dimostrato che l'eccitabilità cortico-spinale può essere modulata dalla percezione di vari stimoli, e in particolare dall'osservazione delle azioni altrui, con un aumento specifico e dinamico dell'eccitabilità delle aree motorie che controllano i muscoli percepiti come coinvolti nell'azione osservata (3,4). Questo è stato studiato in particolare per la corteccia motoria della mano. Questa modulazione è meno caratterizzata per la corteccia motoria dell'arto inferiore. Se l'imaging motorio sembra particolarmente influente sull'eccitabilità cortico-spinale, quest'ultima è anche modulata, in generale verso l'alto, da stimoli che non hanno un rapporto diretto con la motricità. Questi stimoli possono essere semplicemente sensoriali, come un suono (5-7) o un odore (8), o ancora stimoli che coinvolgono maggiormente la cognizione, come la parola (9, 10). Allo stesso modo, stimoli caricati di emozione possono modulare l'eccitabilità (6, 7, 11-14). Anche uno stimolo tattile è potenzialmente potenziante sulla risposta (15). Pertanto, l'applicazione di fattori che modulano l'eccitabilità cortico-spinale verso l'alto potrebbe servire a sensibilizzare la mappatura tramite TMS in una regione in cui è meno sensibile, e quindi consentire di rilevare meglio alcune suddivisioni della corteccia motoria primaria, in particolare la regione paracentrale. Potrebbe anche essere utile in caso di compromissione cortico-spinale, dove il numero di motoneuroni può essere ridotto e quindi l'insieme può apparire meno reattivo. L'aggiunta di fattori che sensibilizzano l'identificazione anatomica delle aree funzionali in peroperatorio tramite l'uso del neuromonitoraggio è poco riportata e mal definita nella letteratura (16). Per questo motivo, l'aggiunta di stimoli al nostro protocollo di neuromonitoraggio peroperatorio potrebbe mostrare un effetto facilitante sulla mappatura corticale, particolarmente nelle condizioni di chirurgia sveglia.

(BASEC)

Sponsor

Hôpitaux Universitaires de Genève

(BASEC)