Transcranial magnetic stimulation with electroencephalography: methodology, applications for research and cilinics

Abstract

Combined use of transcranial magnetic stimulation and electroencephalography (TMS-EEG) is a highly informative cutting edge technology which is relevant for fundamental, clinical and translational research. Unique capabilities of TMS-EEG approach allow to assess the functional state and connectivity of brain regions thus opening new prospects for the evaluation of the TMS effects in non-motor cortical areas. TMS-EEG responses have diagnostic and prognostic potential for many neurological and mental illnesses. Simultaneous co-registration of TMS with EEG remains a technically sophisticated procedure and requires specialized equipment in conjunction with application of complex data analysis techniques. This review describes the details of TMS-EEG technique, principles of the experiment design, the shape and the reproducibility of TMS-evoked responses and applications of this promising approach both in research and in clinics. Key words: transcranial magnetic stimulation with electroencephalography, functional state, connectivity of brain regions, non-motor cortical areas, evoked motor responseВведение Самый простой способ количественной оценки реактивности мозга в ответ на транскраниальную маг-нитную стимуляцию (ТМС) двигательной коры сегодня основан на оценке параметров вызванного моторного ответа (ВМО), регистрируемого с мышцы-мишени накожными электродами для электромиографии (ЭМГ). При стимуляции немоторных областей коры используются опрос испытуемого о возникающих ощу-щениях (например, при ТМС зрительной коры о нали-чии явления фосфенеза) и оценка поведенческих реак-ций (время реакции, ошибки при назывании слов и т. д.). В случае стимуляции моторной коры и регистра-ции ответа с мышцы-мишени порог ВМО можно ис-пользовать лишь для косвенной оценки состояния мозга, так как параметры ВМО зависят от всех уровней двигательной системы -от коры до мышцы. В связи с этим актуальны подходы совмещения ТМС с другими

Diagnostic capabilities of transcranial magnetic stimulation to predict motor recovery after a stroke

“…Важность ЭЭГ-ТМС подхода заключается в том, что появляется возможность изучать различные области коры, не имеющие моторного выхода [40]. Описаны характеристики некоторых ЭЭГ-ТМСмаркеров, связанных с процессами тормозной передачи и возбудимостью коры [41,42]. Возможная роль этих показателей для прогноза и понимания процессов двигательного восстановления после инсульта только начинает исследоваться.…”

“…Нервно-мышечные Б О Л Е З Н И Neuromuscular DISEASES Оригинальные исследования коре [42] и вне зависимости от возможности вызывания ВМО, расширяя таким образом возможности ТМС оценки связности у пациентов с тяжелым поражением. Уже получены первые интересные ТМС-ЭЭГ-данные об изменениях связности в мозге после инсульта.…”