| dc.contributor.author | Hodzic, Kenan | |
| dc.date.accessioned | 2020-09-28T10:39:40Z | |
| dc.date.available | 2020-09-28T10:39:40Z | |
| dc.date.issued | 2020-09-28 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/2077/66593 | |
| dc.description | Hjärnans förmåga att förstärka eller försvaga kopplingar mellan nervceller, så kallat hjärnplasticitet, tros vara centralt för att bland annat kunna bilda minnen och är dessutom en viktig egenskap för hjärnans utveckling. Tidigare forskning har även påvisat att vissa sjukdomar som berör hjärnan, exempelvis schizofreni, Parkinsons sjukdom och depression, kan medföra en dysfunktionell hjärnplasticitet.
I den här studien har vi undersökt en ny metod som kan åstadkomma samt även mäta hjärnplasticitet. Detta görs med så kallad transkraniell magnetisk stimulering (TMS). TMS använder sig av elektromagnetiska fält för att åstadkomma en aktivering av nervceller i hjärnan, utan att behöva direkt åtkomst till nervceller via exempelvis kirurgi. Detta tillåter undersökning av hjärnplasticitet på vakna individer, och är förknippat med ytterst få biverkningar.
Teorin bakom hjärnplasticitet bygger på samspelet mellan två nervceller, och timingen av deras aktivering. För att åstadkomma ett förstärkt samspel mellan nervceller, så kallat long-term potentiation (LTP), krävs det att nervcellerna aktiveras nästan samtidigt. Annars så åstadkommer man istället en försvagning i kommunikationen mellan nervcellerna, så kallat long-term depression (LTD).
I denna studie använder vi oss av två protokoll där man stimulerar en nerv i handleden (PNS), som då i sin tur skickar signaler upp till hjärnan. Strax därefter ges en TMS stimulering, och denna stimulering ges i en region i hjärnan som styr tummens muskulatur. Denna metod kallas för paired associative stimulation (PAS). Beroende på timingen mellan PNS och TMS kan man åstadkomma en förstärkning av muskelaktiviteten i tummen (så kallat PASLTP) alternativt en försvagning av muskelaktiviteten (PASLTD). Teorin bygger på det ovan nämnda samspelet i aktivering av nervcellerna. Det finns lite olika parametrar som används i PAS, och en specifik uppsättning av parametrar brukar kallas för paradigm i mitt forskningsfält. Vi har undersökt två vanligt förekommande paradigm som nyttjas av forskare världen över. Dessa kallas för PAS-180 och PAS-225, baserat på att man antingen ger 180 parade stimuleringar eller 225 parade stimuleringar.
Målet med studien var att etablera PAS metoden i vårt labb, och att jämföra de två paradigmen PAS-180 och PAS-225 med varandra för att se om något av dem var mer effektivt än det andra.
Våra resultat visar att paradigmen inte kunde åstadkomma en försvagning av muskelaktiviteten i tummen (PASLTD). De var dock lika bra på att åstadkomma en förstärkning av muskelaktiviteten (PASLTP). Ett av paradigmen, PAS-225, var dock mycket mer tidseffektivt, där en intervention enbart tog 15 minuter, jämfört med 30 minuter i det andra paradigment PAS-180. Vidare så rapporterade försökspersonerna mycket färre biverkningar i PAS-225 paradigmet. Vid närmre analys av datan så såg man även att paradigmet PAS-225 verkade mer stabilt och påvisade större förändringar mellan de olika mätningar vi gjort.
Sammantaget så tolkar vi resultaten till PAS-225 fördel, och kommer nu att använda oss av denna metoden för att kunna studera hjärnplasticitet vidare i kommande studier. | sv |
| dc.description.abstract | Background: Neural plasticity is an important function of the brain allowing for change in synaptic transmissions. Modulation in plasticity arises through activity-dependent strengthening; long-term potentiation (LTP), or weakening; long-term depression (LTD), of synaptic transmissions. Such plasticity may be induced by repeated pairing of transcranial magnetic stimulation (TMS) to the human motor cortex, with peripheral median nerve stimulation (PNS), a method called paired associative stimulation (PAS). PAS induces LTP-like (i.e. PASLTP) or LTD-like (i.e. PASLTD) cortical changes in excitability, measured as motor evoked potentials (MEPs) using electromyography (EMG) of the targeted hand muscle.
Aims:
In order to utilize the PAS-method to investigate aberrant neuroplasticity in pathologies, we compared two well-established PAS-paradigms regarding their capacity to induce either PASLTP or PASLTD, the impact of time efficiency and frequency of reported adverse events.
Methods:
In the present double-blinded, crossover study we compared two different PAS-paradigms in 14 healthy subjects: 180 paired TMS + PNS stimulations (PAS-180) at 0.1Hz and 225 paired TMS + PNS stimulations (PAS-225) at 0.25Hz. Each paradigm consisted of two protocols: PASLTP utilizing an interstimulus interval (ISI) between pairings of 25ms inducing increased excitability, and PASLTD utilizing an ISI of 10ms inducing decreased excitability.
Results:
Responders were defined as having a grand mean of MEPs larger than the averaged baseline for PASLTP, and a lower grand mean of MEPs for PASLTD. Both paradigms successfully induced PASLTP in responders (N=9), however no PASLTD effects were found in either paradigm. PAS-225 had a lower frequency of reported adverse events and was more time efficient.
Conclusions:
Both paradigms induced equivalent PASLTP effects in subjects. Due to PAS-225 being more time efficient and associated with less reported adverse events, it is seen as preferential and will be used in future studies examining neural plasticity. | sv |
| dc.language.iso | eng | sv |
| dc.subject | Transcranial magnetic stimulation, paired associative stimulation, neural plasticity | sv |
| dc.title | A Methodological Study Comparing Two Motor Cortex Plasticity Paradigms in Healthy Adults | sv |
| dc.type | Text | |
| dc.setspec.uppsok | Medicine | |
| dc.contributor.department | University of Gothenburg / Institute of Medicine | eng |
| dc.contributor.department | Göteborgs universitet / Institutionen för medicin | swe |
| dc.type.degree | Student essay | |
