Transkranialna magnetna stimulacija, za kaj se uporablja, vrste in patologije



The Transkranialna magnetna stimulacija je neinvazivna tehnika možganske stimulacije, katere uporaba se je v zadnjih letih močno povečala, ne samo na področju raziskav, ampak tudi na kliničnem področju s rehabilitacijo in terapevtskim raziskovanjem..

Ta vrsta tehnik možganske stimulacije omogoča, da se aktivnost možganov modulira brez potrebe po prodiranju skozi lobanjski trezor, da bi dosegli možgane neposredno.

V okviru tehnik možganskih študij najdemo več tehnik, vendar se najpogosteje uporabljajo transkranialna stimulacija z enosmernim tokom (DSC) in v večjem delu transkranialna magnetna stimulacija (Vicario et al., 2013)..

Indeks

  • Za kaj se uporablja transkranialna magnetna stimulacija??
  • 2 Koncept možganske plastičnosti
  • 3 Kaj je transkranialna magnetna stimulacija??
    • 3.1 Načela transkranialne magnetne stimulacije
  • 4 Vrste transkranialne magnetne stimulacije
    • 4.1 Tehnike transkranialne magnetne stimulacije, elektroencefalografija (EEG) in magnetne resonance (MR) 
  • 5 Stimulacija možganov in patologija
    • 5.1 Žilne bolezni
    • 5.2 Epilepsija
    • 5.3 ADHD
    • 5.4 TEA
    • 5.5 Depresija
    • 5.6 Shizofrenija
  • 6 Omejitve
  • 7 Bibliografija

Za kaj se uporablja transkranialna magnetna stimulacija??

Zaradi svoje sposobnosti za nevromodulacijo se te tehnike lahko uporabljajo za raziskovanje in modulacijo različnih možganskih funkcij: motoričnih sposobnosti, vizualnega zaznavanja, spomina, jezika ali razpoloženja, z namenom izboljšanja učinkovitosti (Pascual leone et al., 2011). ).

Pri zdravih odraslih so jih na splošno uporabljali za spremljanje kortikalne razdražljivosti in kot neuromodulacijske tehnike, da bi inducirali cerebralno plastičnost. Vendar pa je uporaba teh tehnik pri pediatrični populaciji omejena na zdravljenje nekaterih bolezni, za rehabilitacijo poškodovanih funkcij (Pascual leone et al., 2011)..

Trenutno se je njegova uporaba razširila na področje psihiatrije, nevrologije in celo rehabilitacije, saj številne nevrološke in psihiatrične bolezni v otroštvu in adolescenci spreminjajo plastičnost možganov (Rubio-Morell et al., 2011).

Med kognitivnimi funkcijami, ki se zdi, da se izboljšujejo, so tiste, ki jih povzroča Parkinsonova bolezen, motorična kontrola po kapi, afazija, epilepsija in depresija (Vicario et al., 2013)..

Koncept možganske plastičnosti

Cerebralna plastičnost je intrinzična lastnost centralnega živčnega sistema. Bistvenega pomena je za vzpostavitev in vzdrževanje možganskih vezij, s spremembo struktur in funkcij kot odgovor na okoljske zahteve (Pascual leone et al., 2011).

Možgani so dinamični organ, ki uporablja mehanizme, kot so potenciranje, oslabitev, obrezovanje, dodatek sinaptičnih povezav ali nevrogeneze, da prilagodi svojo arhitekturo in vezje, kar omogoča pridobitev novih veščin ali prilagoditev po poškodbi. Je bistven mehanizem za sposobnost učenja, spominjanja, reorganizacije in okrevanja po poškodbah možganov (Rubio-Morell et al., 2011).

Vendar pa lahko obstoj atipičnih mehanizmov plastičnosti vključuje razvoj patoloških simptomov. Prekomerna plastičnost ali hiperplastičnost pomeni, da so cerebralne strukture nestabilne in da lahko vplivajo na funkcionalne sisteme, ki so bistveni za optimalno kognitivno delovanje..

Po drugi strani pa pomanjkanje plastičnosti ali hipoplastičnostilahko škoduje prilagoditvi našega vedenjskega repertoarja okolju, to je, da se ne moremo prilagajati spreminjajočim se okoljskim zahtevam (Pascual leone et al., 2011)

Posodobljen pogled na etiologijo psihiatričnih motenj povezuje te spremembe z motnjami v določenih vezjih možganov, ne pa kot žariščne strukturne spremembe ali nevrotransmisijo (Rubio-Morell, et al., 2011)..

Zato lahko metode stimulacije možganov končno omogočijo intervencije, ki temeljijo na modulaciji plastičnosti, zaradi njihove sposobnosti, da inducirajo dolgoročne spremembe in tako optimizirajo položaj vsakega posameznika (Pascual leone, et al., 2011)

Kaj je transkranialna magnetna stimulacija??

Transkranialna magnetna stimulacija je osrednji, neboleč in varen postopek (člen Rubio-Morell in drugi). Zaradi zmožnosti za nevromodulacijo je sposobna povzročiti prehodne spremembe na ravni možganske plastičnosti s spremembo stanj kortikalne razdražljivosti (Rubio-Morell et al., 2011)..

Gre za postopek, ki se uporablja za ustvarjanje električnih tokov v diskretnih regijah, z uporabo elektromagnetnih impulzov, hitrih in spreminjajočih se, na lasišču posameznika z bakreno tuljavo..

Elektromagnetno polje prodre skozi kožo in lobanjo ter doseže možgansko skorjo, da vpliva na spremembe na ravni nevronske razdražljivosti..

Naprave, ki se uporabljajo pri uporabi transkranialne magnetne stimulacije in magnetnih polj, so različne. Na splošno stimulatorji uporabljajo stimulacijske tuljave različnih oblik in velikosti, ki se uporabljajo na površini lasišča.

Tuljave so izdelane iz bakrene žice, ki je izolirana s plastičnim kalupom. Najpogosteje uporabljene oblike tuljave so krožna in tuljava v obliki osem (manolo manual)..

Načela transkranialne magnetne stimulacije

Ta tehnika temelji na principu elektromagnetne indukcije M. Faraday, iz katerega magnetno polje, ki v odvisnosti od časa predstavlja hitro nihanje, lahko inducira majhen intrakranialni električni tok v nevronih spodnje možganske skorje..

Uporabljen električni tok je magnetno polje, ki se uporablja na lasišču v določenem območju, v možganski skorji povzroči vzporedni električni tok in v nasprotni smeri od prejetega \ t.

Ko se električni stimulacijski tok usmeri na motorno skorjo in se uporabi optimalna intenzivnost, se beleži motorni odziv ali motorni evocirani potencial (Rubio-Morell et al., 2011)..

Vrste transkranialne magnetne stimulacije

Ena vrsta transkranialne magnetne stimulacije je ponavljajoča se (rTMS), ki je sestavljena iz uporabe več elektromagnetnih impulzov hitro in zaporedno. Odvisno od frekvence stimulacije, ki jo ti pulzi oddajajo, bo povzročila različne spremembe.

  • Stimulacija z visoko frekvenco: ko stimulacija uporablja več kot 5 elektromagnetnih impulzov na sekundo, se bo povečala razdražljivost stimulirane poti..
  • Nizkofrekvenčna stimulacija: ko stimulacija uporablja manj kot en impulz na sekundo, se razburljivost stimulirane poti zmanjša.

Ko se uporabi ta protokol, lahko inducira trdne in dosledne odzive pri osebah in vodi do povečanja ali zmanjšanja amplitud motornih evociranih potencialov, odvisno od stimulacijskih parametrov..

RTMS protokol, znan kot Theta burst stimulacija (TBS), posnema paradigme, ki se uporabljajo za indukcijo dolgoročnega potenciranja (PLP) in dolgoročne depresije (DLP) v živalskih modelih..

Če se neprekinjeno uporablja (CTBS), bo stimulacija vzbudila potencial, ki bo pokazal izrazito zmanjšanje amplitude. Po drugi strani pa se bodo potenciali z večjo amplitudo, ko bodo uporabljeni v presledkih (ITBS), identificirali (Pascual leone et al., 2011)..

Tehnike transkranialne magnetne stimulacije, elektroencefalografija (EEG) in magnetne resonance (MR) 

Integracija transkranialne magnetne stimulacije z EEG v realnem času lahko zagotovi informacije o lokalnem kortikalnem odzivu in dinamiki porazdeljene mreže pri zdravih in bolnih osebah..

Uporaba transkranialne magnetne stimulacije in MR kot rezultat ukrepa omogoča izvajanje različnih naprednih tehnik za identifikacijo in karakterizacijo povezovalnih omrežij med različnimi regijami možganov..

Zato so številne študije pokazale, da se arhitektura možganskih mrež med normalnim staranjem spreminja in je lahko nenormalna pri bolnikih z različnimi nevropsihiatričnimi boleznimi, kot so shizofrenija, depresija, epilepsija, motnje avtizma ali motnje. pozornosti in hiperaktivnosti.

Stimulacija možganov in patologija

Ena od glavnih aplikacij transkranialne magnetne stimulacije je njena uporaba za izboljšanje delovanja ali simptomov, ki jih povzročajo različne razvojne motnje, nevropsihiatrične motnje ali poškodbe možganov, ki lahko vplivajo na delovanje plastičnosti možganov.

Žilne bolezni

Patologija vaskularnih bolezni je povezana s hemisferskim neravnovesjem, v katerem se aktivnost poškodovane poloble kompenzira s povečanjem aktivnosti kontralateralnega homolognega območja..

Različne študije z uporabo protokola rTMS kažejo na potencial za rehabilitacijo motoričnih simptomov: povečanje moči oprijema ali zmanjšanje spastičnosti.

Epilepsija

Epilepsija je patologija, ki vključuje trpljenje konvulzivnih epizod zaradi hiper-razdražljivosti možganske skorje..

Različno število študij z otroki v otroštvu z žariščno epilepsijo je pokazalo znatno zmanjšanje pogostnosti in trajanja epileptičnih napadov. Vendar pa ta sklep ni splošen, saj ni sistematičnega zmanjšanja vseh udeležencev.

ADHD

Motnja hiperaktivnosti pri pomanjkanju pozornosti je povezana s hipo aktivacijo različnih poti, še posebej v dorzolateralnem prefrontalnem korteksu.

Študija Weavera in sodelavcev kaže globalno klinično izboljšanje in rezultate ocenjevalnih lestvic pri posameznikih z ADHD po uporabi različnih transcranialnih magnetnih stimulacijskih protokolov..

TEA

V primeru motnje avtističnega spektra je opisano povečanje splošne aktivnosti gama, ki je lahko povezano z različnimi spremembami pozornosti, jezikovnega ali delovnega spomina, ki jih ti posamezniki predstavljajo..

Različne raziskave kažejo na koristi terapevtske uporabe transkranialne magnetne stimulacije pri otrocih z ASD. Udeleženci kažejo pomembno izboljšanje aktivnosti gama, izboljšanje vedenjskih parametrov, izboljšanje pozornosti in celo povečanje rezultatov, povezanih s pridobivanjem besedišča..

Vendar pa zaradi majhnega števila študij in uporabe raznolikosti stimulacijskih protokolov ni bilo mogoče določiti optimalnega protokola za njegovo terapevtsko uporabo..

Depresija

Zdi se, da je depresija pri otrocih in mladostnikih povezana z neravnovesjem pri aktivaciji različnih področij, kot sta dorzolateralna prefrontalna korteks in limbična regija. Zlasti je v levi regiji hipoaktivacija, na desni pa hiperaktivacija teh struktur.

Razpoložljive študije kažejo na obstoj kliničnih učinkov uporabe protokolov rTMS: zmanjšanje simptomov, izboljšanje in celo klinična remisija \ t.

Shizofrenija

V primeru shizofrenije je bilo po eni strani povečanje razdražljivosti levega temporo-parietalnega korteksa povezano s pozitivnimi simptomi in na drugi strani z zmanjšanjem leve prefrontalne razdražljivosti, ki je povezana z negativnimi simptomi..

Rezultati o učinkih transkranialne magnetne stimulacije v pediatrični populaciji kažejo na zmanjšanje pozitivnih simptomov, halucinacij..

Omejitve

Na splošno te študije kažejo predhodne dokaze o potencialu tehnik možganske stimulacije. Vendar pa so bile ugotovljene različne omejitve, med drugim omejena uporaba stimulacijskih tehnik, ki so na splošno povezane z resnimi boleznimi ali pri katerih farmakološko zdravljenje nima pomembnega učinka..

Po drugi strani pa heterogenost rezultatov in različne uporabljene metodologije otežujejo identifikacijo optimalnih stimulacijskih protokolov..

Prihodnje raziskave bi morale poglobiti znanje o fizioloških in kliničnih učinkih transkranialne magnetne stimulacije.

Bibliografija

  1. Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M., Rotenberg, A. (2011). Opredelitev plastičnosti možganske skorje in dinamike mreže skozi starostno obdobje v zdravju in bolezni s TMS-EEG in TMS-fMRI. Brain Topogr.(24), 302-315.
  2. Rubio-Morell, B., Rotenberg, A., Hernández-Expósito, S., & Pascual-Leone, Á. (2011). Uporaba neinvazivne stimulacije možganov pri psihiatričnih motnjah v otroštvu: nove priložnosti ter diagnostični in terapevtski izzivi. Rev Neurol, 53(4), 209-225.
  3. Tornos Muñoz, J., Ramos Estébañez, C., Valero-Cabré, A., Camprodón Giménez, J., in Pascual-Leone Pascual, A. (2008). Transkranialna magnetna stimulacija. V F. Maestú Unturbe, M. Rios Lago in R. Cabestro Alonso, Neuroimaging Kognitivne tehnike in procesi (str. 213-235). Elsevier.
  4. Vicario, C., & Nitsche, M. (2013). Neinvazivna stimulacija možganov za zdravljenje možganskih bolezni v otroštvu in adolescenci: stanje tehnike, trenutne omejitve in prihodnji izzivi. Meje v sistemih neuroznanost, 7(94).
  5. Izvorna slika.