Надежность оценки внутрикоркового торможения с применением методики «отслеживания порога»

Введение. Транскраниальная магнитная стимуляция парными стимулами позволяет оценивать внутрикорковое торможение. Применение данной методики ограничено высокой вариабельностью амплитуды вызванных моторных ответов (ВМО). Большой интерес представляет методика «отслеживания порога» (threshold tracking), при которой определяется не изменение амплитуды, а требуемое изменение интенсивности тестового стимула для получения ВМО заданной амплитуды.
Цель исследования – оценка абсолютной и относительной надежности определения короткоинтервального внутрикоркового торможения (short-interval intracortical inhibition, SICI) с применением методики «отслеживания порога» на выборке здоровых добровольцев.
Материалы и методы. Каждому включенному в исследование здоровому добровольцу (n = 12) в 2 последовательных дня проводилась диагностическая транскраниальная магнитная стимуляция парными стимулами, включающая определение пассивного моторного порога, регистрацию 30 ВМО при надпороговой стимуляции и определение SICI с применением «отслеживания порога». В 1-й день обследование по данному плану проводилось дважды (T1, T2), во 2-й день – однократно (T3). Для оценки абсолютной надежности (reliability) определяли стандартную ошибку измерения (standard error of the measurement, SEM) и SEM%, для оценки относительной надежности – коэффициент внутриклассовой корреляции.
Результаты. Выявлена хорошая или отличная относительная надежность усредненного значения SICI для интервалов 1,0–3,0 и 1,0–7,0 мс при оценке в один день и в разные дни. Относительная надежность оценки SICI для отдельных межстимульных интервалов варьировала в широких пределах. Показатель SEM% был >10 % как для усред-ненного значения SICI, так и для SICI при всех межстимульных интервалах. Определение моторного порога характеризовалось отличной надежностью при оценке в один день и в разные дни, а также низкими значениями SEM (5,6 % для Т1–Т2 и 4,39 % для Т1–Т3). Для средней амплитуды ВМО выявлены высокие показатели SEM и SEM%, средняя относительная надежность при оценке в один день и плохая – при оценке в разные дни.
Выводы. В дальнейших исследованиях может быть рекомендовано использование усредненного значения SICI, для которого характерны наиболее высокие показатели надежности.

1. Valero-Cabré A., Amengual J.L., Stengel C. et al. Transcranial magnetic stimulation in basic and clinical neuroscience: A comprehensive review of fundamental principles and novel insights. Neurosci Biobehav Rev 2017;83:381–404. DOI: 10.1016/j.neubiorev.2017.10.006

2. Rossini P.M., Burke D., Chen R. et al. Non-invasive electrical and magnetic stimulation of the brain, spinal cord, roots and peripheral nerves: Basic principles and procedures for routine clinical and research application. An updated report from an I.F.C.N. Committee. Clin Neurophysiol 2015;126(6):1071–107. DOI: 10.1016/j.clinph.2015.02.001

3. Di Lazzaro V., Ziemann U. The contribution of transcranial magnetic stimulation in the functional evaluation of microcircuits in human motor cortex. Front Neural Circuits 2013;7:18. DOI: 10.3389/fncir.2013.00018

4. Kujirai T., Caramia M.D., Rothwell J.C. et al. Corticocortical inhibition in human motor cortex. J Physiol 1993;471:501–19. DOI: 10.1113/jphysiol.1993.sp019912

5. Ziemann U. Pharmaco-transcranial magnetic stimulation studies of motor excitability. Handb Clin Neuro. 2013; 116:387–97. DOI: 10.1016/B978-0-444-53497-2.00032-2

6. Liao W.W., Whitall J., Barton J.E. et al. Neural motor control differs between bimanual common-goal vs. bimanual dual-goal tasks. Exp Brain Res 2018;236(6):1789–800. DOI: 10.1007/s00221-018-5261-z

7. Coxon J.P., Peat N.M., Byblow W.D. Primary motor cortex disinhibition during motor skill learning. J Neurophysiol 2014;112(1):156–64. DOI: 10.1152/jn.00893.2013

8. Ziemann U., Winter M., Reimers C.D. et al. Impaired motor cortex inhibition in patients with amyotrophic lateral sclerosis. Evidence from paired transcranial magnetic stimulation. Neurology 1997;49(5):1292–8. DOI: 10.1212/wnl.49.5.1292

9. Vucic S., Pavey N., Haidar M. et al. Cortical hyperexcitability: Diagnostic and pathogenic biomarker of ALS. Neurosci Lett 2021;759:136039. DOI: 10.1016/j.neulet.2021.136039

10. Бакулин И.С., Пойдашева А.Г., Чернявский А.Ю. и др. Методика выявления поражения верхнего мотонейрона при боковом амиотрофическом склерозе с помощью транскраниальной магнитной стимуляции. Анналы клинической и экспериментальной неврологии 2018;12(2):45–54. DOI: 10.25692/ACEN.2018.2.7

11. Benussi A., Grassi M., Palluzzi F. et al. Classification accuracy of transcranial magnetic stimulation for the diagnosis of neurodegenerative dementias. Ann Neurol 2020;87(3):394–404. DOI: 10.1002/ana.25677

12. Silvennoinen K., Balestrini S., Rothwell J.C., Sisodiya S.M. Transcranial magnetic stimulation as a tool to understand genetic conditions associated with epilepsy. Epilepsia 2020;61(9):1818–39. DOI: 10.1111/epi.16634

13. Matamala J.M., Howells J., Dharmadasa T. et al. Inter-session reliability of short-interval intracortical inhibition measured by threshold tracking TMS. Neurosci Lett 2018;674:18–23. DOI: 10.1016/j.neulet.2018.02.065

14. Samusyte G., Bostock H., Rothwell J., Koltzenburg M. Short-interval intracortical inhibition: Comparison between conventional and threshold-tracking techniques. Brain Stimul 2018;11(4):806–17. DOI: 10.1016/j.brs.2018.03.002

15. Vucic S., Kiernan M.C. Novel threshold tracking techniques suggest that cortical hyperexcitability is an early feature of motor neuron disease. Brain 2006;129(Pt 9):2436–46. DOI: 10.1093/brain/awl172

16. Nielsen C.S., Samusyte G., Pugdahl K. et al. Test-retest reliability of short-interval intracortical inhibition assessed by threshold-tracking and automated conventional techniques. eNeuro 2021;8(5): ENEURO.0103-21.2021. DOI: 10.1523/ENEURO.0103-21.2021

17. Tankisi H., Pia H., Strunge K. et al. Three different short-interval intracortical inhibition methods in early diagnosis of amyotrophic lateral sclerosis. Amyotroph Lateral Scler Frontotemporal Degener 2023;24(1–2):139–47. DOI: 10.1080/21678421.2022.2101926

18. Vucic S., van den Bos M., Menon P. et al. Utility of threshold tracking transcranial magnetic stimulation in ALS. Clin Neurophysiol Pract 2018;3:164–72. DOI: 10.1016/j.cnp.2018.10.002

19. Lexell J.E., Downham D.Y. How to assess the reliability of measurements in rehabilitation. Am J Phys Med Rehabil 2005;84(9):719–23. DOI: 10.1097/01.phm.0000176452.17771.20

20. Shrout P.E., Fleiss J.L. Intraclass correlations: uses in assessing rater reliability. Psychol Bull 1979;86(2):420–8. DOI: 10.1037//0033-2909.86.2.420

21. Schambra H.M., Ogden R.T., Martínez-Hernández I.E. et al. The reliability of repeated TMS measures in older adults and in patients with subacute and chronic stroke. Front Cell Neurosci 2015;9:335. DOI: 10.3389/fncel.2015.00335

22. Hermsen A.M., Haag A., Duddek C. et al. Test-retest reliability of single and paired pulse transcranial magnetic stimulation parameters in healthy subjects. J Neurol Sci 2016;362:209–16. DOI: 10.1016/j.jns.2016.01.039

23. Tedesco Triccas L., Hughes A.M., Burridge J.H. et al. Measurement of motor-evoked potential resting threshold and amplitude of proximal and distal arm muscles in healthy adults. A reliability study. J Rehabil Assist Technol Eng 2018;5:2055668318765406. DOI: 10.1177/2055668318765406