TRANSKRANIALNA MAGNETNA STIMULACIJA: ZA KAJ GRE IN VRSTE - NEVROPSIHOLOGIJA - 2025

Magnetnim stimulacija je tehnika ne - invazivno stimulacijo možganov, ki so prevzela velik porast v zadnjih letih, ne samo na področju raziskav, ampak tudi v kliničnem območju z rehabilitacijo in terapevtske raziskovanje.

Ta vrsta možganskih stimulacijskih tehnik omogoča modulacijo možganske aktivnosti brez potrebe po prodoru skozi lobanjski trezor, da bi neposredno dosegli možgane.

V tehniki študij možganov lahko najdemo različne tehnike, vendar se najbolj uporabljata transkranialna stimulacija enosmernega toka (tDCS) in v večji meri transkranialna magnetna stimulacija (Vicario et al., 2013).

Za kaj se uporablja transkranialna magnetna stimulacija?

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

Pri zdravih odraslih so jih običajno uporabljali za spremljanje kortikalne ekscitabilnosti in kot nevromodulacijske tehnike za spodbujanje možganske plastičnosti. Vendar je uporaba teh tehnik pri otroški populaciji omejena na zdravljenje nekaterih bolezni, da se rehabilitirajo poškodovane funkcije (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 mladostništvu spreminjajo možgansko plastičnost (Rubio-Morell in sod., 2011).

Med kognitivne funkcije, za katere se zdi, da se izboljšujejo, so tiste, ki jih povzroča Parkinsonova bolezen, motorični nadzor po možganski kapi, afazija, epilepsija in depresija, med drugimi (Vicario in sod., 2013).

Koncept plastičnosti možganov

Možganska plastičnost predstavlja lastnost centralnega živčnega sistema. Ključnega pomena je za vzpostavitev in vzdrževanje možganskih vezi, s spreminjanjem struktur in funkcij kot odziva na zahteve okolja (Pascual Leone et al., 2011)

Možgani so dinamičen organ, ki uporablja mehanizme, kot so potenciranje, oslabitev, obrezovanje, dodajanje sinaptičnih povezav ali nevrogeneza, da prilagodijo svojo arhitekturo in vezje, kar omogoča pridobitev novih znanj ali prilagoditev po poškodbi. Je bistven mehanizem za sposobnost učenja, zapomnjenja, reorganizacije in okrevanja po poškodbah možganov (Rubio-Morell in sod., 2011).

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

Po drugi strani pa lahko pomanjkanje plastičnosti ali hipoplastičnosti škoduje prilagajanju našega vedenjskega repertoarja na okolje, to je, da se ne moremo prilagoditi spreminjajočim se zahtevam okolja (Pascual leone et al., 2011)

Posodobljeni pogled na etiologijo psihiatričnih motenj te spremembe povezuje z motnjami v specifičnih možganskih krogih, ne pa kot z žariščnimi strukturnimi spremembami ali nevrotransmisijo (Rubio-Morell, et al., 2011).

Zato lahko metode stimulacije možganov navsezadnje omogočajo posege, ki temeljijo na modulaciji plastičnosti, zaradi njihove zmožnosti, da sprožijo 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 (članek Rubio-Morell in sod.). Zaradi svoje nevromodulacijske sposobnosti je sposoben proizvajati prehodne spremembe na ravni plastičnosti možganov s spremembo kortikalne ekscitabilnosti (Rubio-Morell in sod., 2011).

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

Elektromagnetno polje prodira skozi kožo in lobanjo in doseže možgansko skorjo, da vpliva na spremembe na ravni nevronske ekscitabilnosti.

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

Tuljave so izdelane iz bakrene žice, ki je izolirana s plastičnim kalupom. Najbolj uporabljane oblike tuljave sta okrogla in osemkotna tuljava (ročni manolo).

Načela transkranialne magnetne stimulacije

Ta tehnika temelji na principu elektromagnetne indukcije M. Faradayja, iz katere bo lahko magnetno polje, ki bo odvisno od časa, hitro nihalo, v nevronih spodnje možganske skorje sprožilo majhen intrakranialni električni tok.

Električni tok, ki se uporablja, je magnetno polje, ki se na lasišče nanese na določenem območju, povzroči električni tok v možganski skorji, ki je vzporeden in v nasprotni smeri od prejetega.

Ko se spodbudni električni tok usmeri na motorno skorjo in se uporabi optimalna jakost, se zabeleži odziv motorja ali potencirani potencial motorja (Rubio-Morell et al., 2011).

Vrste transkranialne magnetne stimulacije

Ena vrsta transkranialne magnetne stimulacije je ponavljajoča (rTMS), ki je sestavljena iz uporabe več elektromagnetnih impulzov v hitrem zaporedju. Glede na frekvenco stimulacije, pri kateri se ti impulzi oddajajo, bo sprožil različne spremembe.

• Visokofrekvenčna stimulacija: Ko stimulacija porabi več kot 5 elektromagnetnih impulzov na sekundo, se bo razburljivost stimulirane poti povečala.
• Hitrost tempomata: ko tempator uporablja manj kot en impulz na sekundo, se bo razburljivost začrtane poti zmanjšala.

Ko se uporablja ta protokol, lahko povzroči močne in dosledne odzive pri osebah in vodi do potenciranja ali zmanjšanja amplitud motoričnih potencialov, odvisno od parametrov stimulacije.

Protokol rTMS, znan kot Theta Burst Stimulacija (TBS), oponaša paradigme, ki se uporabljajo za indukcijo dolgoročnega potenciranja (PLP) in dolgotrajne depresije (DLP) pri živalskih modelih.

Če se nenehno uporablja (CTBS), bo stimulacija sprožila potenciale, ki kažejo izrazito zmanjšanje amplitude. Po drugi strani pa se bodo ob vmesni uporabi (ITBS) prepoznali potenciali z večjo amplitudo (Pascual leone et al., 2011).

Tehnike transkranialne magnetne stimulacije, elektroencefalografije (EEG) in slikanja z magnetno resonanco (MRI)

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

Uporaba transkranialne magnetne stimulacije in MRI kot izhodnega ukrepa omogoča izvajanje različnih sofisticiranih tehnik za prepoznavanje in karakterizacijo povezovalnih mrež med različnimi možganskimi regijami.

Tako je več raziskav pokazalo, da se arhitektura možganskih mrež med normalnim staranjem razlikuje in je lahko nenormalna pri bolnikih z različnimi nevropsihiatričnimi stanji, kot so shizofrenija, depresija, epilepsija, motnja avtističnega spektra ali motnja primanjkljaja. pozornost in hiperaktivnost.

Stimulacija možganov in patologija

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

Vaskularne bolezni

Patologija žilnih bolezni je povezana z neravnovesjem hemisfere, pri katerem se aktivnost poškodovane poloble kompenzira s povečanjem aktivnosti kontralateralnega homolognega območja.

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

Epilepsija

Epilepsija je patologija, ki vključuje trpljenje konvulzivnih epizod, ki nastanejo zaradi prekomerne razdražljivosti možganske skorje.

Raznoliko število študij pri bolnikih v otroštvu z žariščno epilepsijo je pokazalo znatno zmanjšanje pogostosti in trajanja epileptičnih napadov. Vendar ta sklep ni posplošljiv, saj ni sistematičnega zmanjšanja vseh udeležencev.

ADHD

Motnja hiperaktivnosti zaradi pomanjkanja pozornosti je povezana z neaktivacijo različnih poti, zlasti v dorsolateralnem prefrontalnem korteksu.

Študija Weaver et al. Prikazuje splošno klinično izboljšanje in rezultate ocenjevalnih lestvic pri posameznikih z ADHD po uporabi različnih protokolov čezkranialne magnetne stimulacije.

TORČ

V primeru motnje avtističnega spektra je opisano povečanje splošne gama aktivnosti, kar je lahko povezano z različnimi spremembami v pozornem, jezikovnem ali delovnem spominu, ki jih ti posamezniki predstavljajo.

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

Vendar zaradi majhnega števila raziskav in uporabe različnih 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 v aktiviranju različnih področij, na primer dorsolateralne predfrontalne skorje in limbičnih regij. Konkretno je v levih regijah hipoaktivacija, v desnem pa hiperaktivacija teh struktur.

Razpoložljive študije kažejo na obstoj učinkov uporabe protokolov rTMS na klinični ravni: zmanjšanje simptomov, izboljšanje in celo klinična remisija.

Shizofrenija

V primeru shizofrenije je bilo ugotovljeno povečanje ekscitabilnosti leve temporo-parietalne skorje na eni strani, povezano s pozitivnimi simptomi, na drugi strani pa zmanjšanje leve prefrontalne ekscitabilnosti, povezano z negativnimi simptomi.

Rezultati o učinkih transkranialne magnetne stimulacije na pediatrično populacijo kažejo na zmanjšanje pozitivnih simptomov, halucinacij.

Omejitve

Na splošno te študije kažejo predhodne dokaze o potencialu tehnik stimulacije možganov. Vendar so bile ugotovljene različne omejitve, vključno z omejeno uporabo tehnik stimulacije, ki so na splošno povezane z resnimi patologijami ali pri katerih zdravljenje z zdravili nima pomembnega učinka.

Po drugi strani pa heterogenost rezultatov in različne uporabljene metodologije otežujejo prepoznavanje optimalnih protokolov stimulacije.

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). Karakterizacija plastične plasti in možganske dinamike v možganih skozi celotno obdobje zdravja in bolezni s TMS-EEG in TMS-fMRI. Možgani Topogr. (24), 302–315.
2. Rubio-Morell, B., Rotenberg, A., Hernández-Expósito, S., & Pascual-Leone, Á. (2011). Uporaba neinvazivne možganske stimulacije pri otroških psihiatričnih motnjah: 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, Neuroimagen. Kognitivne tehnike in procesi (str. 213-235). Elsevier.
4. Vicario, C., & Nitsche, M. (2013). Neinvazivna stimulacija možganov za zdravljenje možganskih bolezni v otroštvu in mladostništvu: najsodobnejša stanja, trenutne omejitve in prihodnji izzivi. Meje v sistemski nevroznanosti, 7 (94).
5. Vir slik.