Оценка внутрикоркового торможения с применением методики отслеживания порога при боковом амиотрофическом склерозе

Введение. Оценка короткоинтервального внутрикоркового торможения (short-interval intracortical inhibition, SICI) c применением транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) парными стимулами и методики отслеживания порога – перспективный подход для разработки биомаркеров поражения моторной коры при боковом амиотрофическом склерозе (БАС). Ранее показаны высокая чувствительность и специфичность данной методики, однако почти все исследования в этой области были выполнены одной группой авторов.

Цель исследования – репликация данных о нарушении SICI с использованием методики отслеживания порога у пациентов с БАС.

Материалы и методы. В исследование были включены 18 пациентов с БАС и 13 здоровых добровольцев. У пациентов проводилась оценка функционального состояния, определялись продолжительность, форма, стадия и скорость прогрессирования заболевания. При проведении ТМС у всех участников исследования определялись: 1) пассивный моторный порог (МП); 2) средняя амплитуда вызванного моторного ответа (ВМО) при предъявлении 30 стимулов с интенсивностью 120 % от МП; 3) SICI с использованием алгоритма с оптимизированным параллельным отслеживанием порога с межстимульными интервалами (МИ) 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 5,0; 7,0 мс, а также среднее торможение для измерений в диапазоне МИ от 1,0 до 3,0 мс и от 1,0 до 7,0 мс.

Результаты. МП и амплитуда ВМО статистически значимо не различались между группами. При БАС было выявлено статистически значимое снижение SICI при МИ 1,0 и 2,0 мс, а также для усредненных значений с МИ от 1,0 до 3,0 мс. Статистически значимой корреляции МП, амплитуд ВМО и SICI с клиническими показателями не обнаружено.

Выводы. В настоящем репликационном исследовании подтверждена возможность выявления при БАС нарушений внутрикоркового торможения при ТМС парными стимулами с применением методики отслеживания порога.

1. Feldman E.L., Goutman S.A., Petri S. et al. Amyotrophic lateral sclerosis. Lancet 2022;400(10360):1363–80. DOI: 10.1016/S0140-6736(22)01272-7

2. Corcia P., Lunetta C., Vourch P. et al. Time for optimism in amyotrophic lateral sclerosis. Eur J Neurol 2023;30(5):1459–64. DOI: 10.1111/ene.15738

3. Saini A., Chawla P.A. Breaking barriers with tofersen: Enhancing therapeutic opportunities in amyotrophic lateral sclerosis. Eur J Neurol 2024;31(2):e16140. DOI: 10.1111/ene.16140

4. Brooks B.R., Miller R.G., Swash M. et al. El Escorial revisited: revised criteria for the diagnosis of amyotrophic lateral sclerosis. Amyotroph Lateral Scler Other Motor Neuron Disord 2000;1(5):293–9. DOI: 10.1080/146608200300079536

5. Shefner J.M., Al-Chalabi A., Baker M.R. et al. A proposal for new diagnostic criteria for ALS. Clin Neurophysiol 2020;131(8):1975–8. DOI: 10.1016/j.clinph.2020.04.005

6. Бакулин И.С., Закройщикова И.В., Супонева Н.А., Захарова М.Н. Боковой амиотрофический склероз: клиническая гетерогенность и подходы к классификации. Нервно-мышечные болезни 2017;7(3):10–20. DOI: 10.17650/2222-8721-2017-7-3-10-20

7. Pinto W.B.V.R., Debona R., Nunes P.P. et al. Atypical motor neuron disease variants: Still a diagnostic challenge in Neurology. Rev Neurol (Paris) 2019;175(4):221–32. DOI: 10.1016/j.neurol.2018.04.016

8. Kraemer M., Buerger M., Berlit P. Diagnostic problems and delay of diagnosis in amyotrophic lateral sclerosis. Clin Neurol Neurosurg 2010;112(2):103–5. DOI: 10.1016/j.clineuro.2009.10.014

9. Gwathmey K.G., Corcia P., McDermott C.J. et al. Diagnostic delay in amyotrophic lateral sclerosis. Eur J Neurol 2023;30(9):2595– 601. DOI: 10.1111/ene.15874 10. Timmins H.C., Vucic S., Kiernan M.C. Cortical hyperexcitability in amyotrophic lateral sclerosis: From pathogenesis to diagnosis. Curr Opin Neurol 2023;36(4):353–9. DOI: 10.1097/WCO.0000000000001162

10. Vucic S., Stanley Chen K.H., Kiernan M.C. et al. Clinical diagnostic utility of transcranial magnetic stimulation in neurological disorders. Updated report of an IFCN committee. Clin Neurophysiol 2023;150:131–75. DOI: 10.1016/j.clinph.2023.03.010

11. Vucic S., de Carvalho M., Bashford J., Alix J.J.P. Contribution of neurophysiology to the diagnosis and monitoring of ALS. Int Rev Neurobiol 2024;176:87–118. DOI: 10.1016/bs.irn.2024.04.001

12. Crabé R., Aimond F., Gosset P. et al. How degeneration of cells surrounding motoneurons contributes to amyotrophic lateral sclerosis. Cells 2020;9(12):2550. DOI: 10.3390/cells9122550

13. 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

14. Vucic S., Cheah B.C., Yiannikas C., Kiernan M.C. Cortical excitability distinguishes ALS from mimic disorders. Clin Neurophysiol 2011;122(9):1860–6. DOI: 10.1016/j.clinph.2010.12.062

15. Menon P., Geevasinga N., Yiannikas C. et al. Sensitivity and specificity of threshold tracking transcranial magnetic stimulation for diagnosis of amyotrophic lateral sclerosis: A prospective study. Lancet Neurol 2015;14(5):478–84. DOI: 10.1016/S1474-4422(15)00014-9 17. Geevasinga N., Menon P., Yiannikas C. et al. Diagnostic utility of cortical excitability studies in amyotrophic lateral sclerosis. Eur J Neurol 2014;21(12):1451–7. DOI: 10.1111/ene.12422

16. Geevasinga N., Howells J., Menon P. et al. Amyotrophic lateral sclerosis diagnostic index: Toward a personalized diagnosis of ALS. Neurology 2019;92(6):e536–47. DOI: 10.1212/WNL.0000000000006876

17. Tankisi H., Nielsen C.S., Howells J. et al. Early diagnosis of amyotrophic lateral sclerosis by threshold tracking and conventional transcranial magnetic stimulation. Eur J Neurol 2021;28(9):3030–9. DOI: 10.1111/ene.15010

18. Бакулин И.С., Забирова А.Х., Пойдашева А.Г. и соавт. Надежность оценки внутрикоркового торможения с применением методики отслеживания порога. Нервно-мышечные болезни 2023;13(4):10–9. DOI: 10.17650/2222-8721-2023-13-4-10-19

19. Roche J.C., Rojas-Garcia R., Scott K.M. et al. A proposed staging system for amyotrophic lateral sclerosis. Brain 2012;135(Pt 3):847–52. DOI: 10.1093/brain/awr351

20. Groppa S., Oliviero A., Eisen A. et al. A practical guide to diagnostic transcranial magnetic stimulation: report of an IFCN committee. Clin Neurophysiol 2012;123(5):858–82. DOI: 10.1016/j.clinph.2012.01.010

21. Higashihara M., Pavey N., Menon P. et al. Reduction in short interval intracortical inhibition from the early stage reflects the pathophysiology in amyotrophic lateral sclerosis: A meta-analysis study. Eur J Neurol 2024;31(7):e16281. DOI: 10.1111/ene.16281

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

23. Tankisi H., Cengiz B., Howells J. et al. Short-interval intracortical inhibition as a function of inter-stimulus interval: Three methods compared. Brain Stimul 2021;14(1):22–32. DOI: 10.1016/j.brs.2020.11.002

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

25. McMackin R., Tadjine Y., Fasano A. et al. Examining short interval intracortical inhibition with different transcranial magnetic stimulation-induced current directions in ALS. Clin Neurophysiol Pract 2024;9:120–9. DOI: 10.1016/j.cnp.2024.03.001

26. 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

27. Menon P., Higashihara M., van den Bos M. et al. Cortical hyperexcitability evolves with disease progression in ALS. Ann Clin Transl Neurol 2020;7(5):733–41. DOI: 10.1002/acn3.51039

28. Shibuya K., Park S.B., Geevasinga N. et al. Threshold tracking transcranial magnetic stimulation: Effects of age and gender on motor cortical function. Clin Neurophysiol 2016;127(6):2355–61. DOI: 10.1016/j.clinph.2016.03.009

29. Peinemann A., Lehner C., Conrad B., Siebner H.R. Age-related decrease in paired-pulse intracortical inhibition in the human primary motor cortex. Neurosci Lett 2001;313(1–2):33–6. DOI: 10.1016/s0304-3940(01)02239-x