ТРАНСКРАНІАЛЬНА МАГНІТНА СТИМУЛЯЦІЯ: ДЛЯ ЧОГО ЦЕ І ВИДИ - НЕЙРОПСИХОЛОГІЯ - 2024

Транскраніальна магнітна стимуляція являє собою метод , НЕ - інвазивної стимуляції мозку , які передбачається значне збільшення в останні роки, не тільки в області наукових досліджень, а й в клінічній області реабілітації і терапевтичного дослідження.

Цей тип прийомів стимуляції мозку дозволяє модулювати мозкову діяльність без необхідності проникати через черепний склеп, щоб безпосередньо дістатися до мозку.

У межах методів дослідження мозку ми можемо знайти різні методи, проте найбільш використовуваними є транскраніальна стимуляція постійним струмом (tDCS) і більшою мірою транскраніальна магнітна стимуляція (Vicario et al., 2013).

Для чого використовується транскраніальна магнітна стимуляція?

Завдяки їх нейромодуляційній здатності ці методи можуть бути використані для дослідження та модуляції різних функцій мозку: рухових навичок, зорового сприйняття, пам’яті, мови чи настрою з метою підвищення працездатності (Pascual Leone et al., 2011 ).

У здорових дорослих вони, як правило, використовувались для моніторингу збудливості кору та як нейромодуляційні методи для індукції пластичності мозку. Однак використання цих методик у педіатричній популяції обмежується лікуванням деяких захворювань, для реабілітації пошкоджених функцій (Pascual leone et al., 2011).

В даний час його використання поширилося на область психіатрії, неврології та навіть реабілітації, оскільки багато неврологічних та психіатричних захворювань у дитячому та юнацькому віці змінили пластичність мозку (Rubio-Morell et al., 2011).

Серед когнітивних функцій, які, схоже, покращуються, - такі, що викликані хворобою Паркінсона, руховий контроль після інсульту, афазія, епілепсія та депресія, серед інших (Vicario et al., 2013).

Концепція пластичності мозку

Пластичність мозку являє собою властивість центральної нервової системи. Він має важливе значення для створення та підтримання мозкових ланцюгів шляхом модифікації структур та функцій у відповідь на вимоги навколишнього середовища (Pascual Leone et al., 2011)

Мозок - це динамічний орган, який використовує такі механізми, як потенціювання, ослаблення, обрізка, додавання синаптичних зв’язків або нейрогенезу для адаптації його архітектури та схеми, що дозволяє набути нових навичок або адаптації після травми. Це важливий механізм здатності вчитися, запам’ятовувати, реорганізовувати та відновлюватись від ураження мозку (Rubio-Morell et al., 2011).

Однак наявність атипових механізмів пластичності може означати розвиток патологічних симптомів. Зайва пластичність або гіперпластичність означатимуть, що структури мозку нестабільні і можуть бути порушені функціональні системи, необхідні для оптимального когнітивного функціонування.

З іншого боку, дефіцит пластичності чи гіпопластичності може бути згубним для адаптації нашого поведінкового репертуару до навколишнього середовища, тобто того, що ми не в змозі пристосуватися до мінливих екологічних вимог (Pascual leone et al., 2011)

Оновлений погляд на етіологію психіатричних розладів пов’язує ці зміни з порушеннями в конкретних мозкових ланцюгах, а не як вогнищеві структурні зміни або нейротрансмісія (Rubio-Morell, et al., 2011).

Тому методи стимуляції мозку, в кінцевому рахунку, можуть дозволити втручання, засновані на модуляції пластичності, завдяки їх здатності викликати тривалі зміни і таким чином оптимізувати ситуацію кожної людини (Pascual leone, et al., 2011 р.)

Що таке транскраніальна магнітна стимуляція?

Транскраніальна магнітна стимуляція є фокальною, безболісною та безпечною процедурою (стаття Rubio-Morell та ін.). Завдяки нейромодуляційній здатності він здатний виробляти перехідні зміни на рівні пластичності мозку шляхом модифікації станів збудливості кору (Rubio-Morell et al., 2011).

Це процедура, яка використовується для створення електричних струмів у дискретних областях, шляхом застосування швидких і мінливих електромагнітних імпульсів на шкірі голови з підключеною мідною котушкою.

Електромагнітне поле проникає через шкіру та череп і доходить до кори головного мозку, щоб впливати на зміни на рівні збудливості нейронів.

Пристрої, що застосовуються при застосуванні транскраніальної магнітної стимуляції та магнітних полів, різноманітні. В основному стимулятори використовують стимулюючі котушки різної форми та розміру, які наносяться на поверхню шкіри голови.

Котушки побудовані з мідного дроту, який утеплений пластиковою формою. Найпоширенішими формами котушок є кругова та восьмигранна котушки (ручне маноло).

Принципи транскраніальної магнітної стимуляції

Ця методика заснована на принципі електромагнітної індукції М. Фарадея, з якого магнітне поле, яке швидко коливається залежно від часу, зможе індукувати невеликий внутрішньочерепний електричний струм у нейронах основної кори головного мозку.

Електричний струм, який використовується, це магнітне поле, яке подається на шкіру голови в певній області, індукує електричний струм в корі головного мозку, який паралельний і в зворотному напрямку до отриманого.

Коли стимулюючий електричний струм орієнтований на кору двигуна і використовується оптимальна інтенсивність, буде реєструватися реакція двигуна або викликаний потенціал двигуна (Rubio-Morell et al., 2011).

Види транскраніальної магнітної стимуляції

Один тип транскраніальної магнітної стимуляції - повторюваний (rTMS), який полягає у застосуванні декількох електромагнітних імпульсів у швидкій послідовності. Залежно від частоти стимуляції, з якою випромінюються ці імпульси, це спричинить різні зміни.

• Високочастотна стимуляція: Коли для стимуляції використовується більше 5 електромагнітних імпульсів в секунду, збудливість стимульованого шляху зростатиме.
• Темп з низькою швидкістю : коли в ході кроків використовується менше одного імпульсу в секунду, збудливість кроку, що крокується, зменшиться.

Коли цей протокол застосовується, він може викликати надійні та послідовні реакції у суб'єктів і призводити до потенціювання або депресії амплітуд рухових викликаних потенціалів залежно від параметрів стимуляції.

Протокол rTMS, відомий під назвою Theta Burst Stimulation (TBS), імітує парадигми, які використовуються для індукції тривалої потенціації (PLP) та довготривалої депресії (DLP) у тваринних моделях.

При постійному застосуванні (CTBS) стимуляція викликає потенціали, які демонструють помітне зниження амплітуди. З іншого боку, при періодичному застосуванні (ITBS) будуть виявлені потенціали з більшою амплітудою (Pascual leone et al., 2011).

Транскраніальна магнітна стимуляція, електроенцефалографія (ЕЕГ) та магнітно-резонансна томографія (МРТ)

Інтеграція транскраніальної магнітної стимуляції в режимі реального часу з ЕЕГ може забезпечити інформацію про локальну коркову реакцію та розподілену мережеву динаміку у здорових та хворих.

Використання транскраніальної магнітної стимуляції та МРТ в якості результату дозволяє втілити різноманітні складні методики для виявлення та характеристики мереж зв’язку між різними областями мозку.

Таким чином, кілька досліджень показали, що архітектура мозкових мереж змінюється під час нормального старіння і може бути ненормальною у пацієнтів з різними нервово-психічними станами, такими як шизофренія, депресія, епілепсія, розлад спектру аутизму або розлад дефіциту. уваги та гіперактивності.

Стимуляція мозку та патологія

Одним з головних застосувань транскраніальної магнітної стимуляції є її застосування для поліпшення працездатності або симптомів, викликаних різними порушеннями розвитку, нервово-психічними розладами або набутими пошкодженнями мозку, які можуть впливати на функціонування пластичності мозку.

Судинні захворювання

Патологія судинних захворювань пов’язана з дисбалансом півкулі, при якому активність пошкодженої півкулі компенсується збільшенням активності контралатеральної гомологічної області.

Різні дослідження із застосуванням протоколу rTMS показують його потенціал для реабілітації рухових симптомів: підвищення сили зчеплення або зниження спастичності.

Епілепсія

Епілепсія - це патологія, яка передбачає страждання судомних епізодів через гіперзбудливість кори головного мозку.

Різноманітна кількість досліджень з пацієнтами дитячого віку з епілепсією осередкового типу показали значне зниження частоти та тривалості епілептичних припадків. Однак цей висновок не є узагальнюючим, оскільки не відбувається систематичного скорочення всіх учасників.

СДУГ

Розлад гіперактивності дефіциту уваги пов'язане з деактивацією різних шляхів, зокрема, в дорсолатеральній префронтальній корі.

Дослідження Weaver та ін. Показує загальне клінічне поліпшення та результати шкал оцінювання у осіб із СДУГ після застосування різних протоколів транскраніальної магнітної стимуляції.

ТОРЧ

У випадку розладу спектру аутизму описується збільшення загальної гамма-активності, що може бути пов'язане з різними змінами уваги, лінгвістичної чи робочої пам’яті, які є у цих людей.

Різні дослідження свідчать про переваги терапевтичного використання транскраніальної магнітної стимуляції у дітей з АСД. Учасники показують значне поліпшення гамма-активності, поліпшення параметрів поведінки, поліпшення уваги та навіть збільшення балів, пов’язаних із засвоєнням словникового запасу.

Однак через малу кількість досліджень та використання різноманітних протоколів стимулювання неможливо визначити оптимальний протокол його терапевтичного використання.

Депресія

Депресія у дітей та підлітків, як видається, пов'язана з дисбалансом активації різних областей, таких як дорсолатеральна префронтальна кора та лімбічні області. Зокрема, у лівих областях відбувається гіпоактивація, тоді як у правій спостерігається гіперактивація цих структур.

Наявні дослідження дозволяють припустити наявність ефектів використання протоколів rTMS на клінічному рівні: зменшення симптомів, поліпшення і навіть клінічна ремісія.

Шизофренія

У разі шизофренії виявлено підвищення збудливості лівої скронево-тім'яної кори, з одного боку, пов’язане з позитивними симптомами, а з іншого - зниженням лівої префронтальної збудливості, пов’язаним з негативними симптомами.

Результати впливу транскраніальної магнітної стимуляції на дитячу популяцію свідчать про зменшення позитивних симптомів, галюцинацій.

Обмеження

В цілому ці дослідження показують попередні докази потенціалу методів стимуляції мозку. Однак були виявлені різні обмеження, включаючи дефіцитне використання стимуляційних методів, як правило, пов'язаних із серйозними патологіями або в яких лікування наркотиками не має значного впливу.

З іншого боку, неоднорідність результатів та різні використовувані методики ускладнюють визначення оптимальних протоколів стимулювання.

Майбутні дослідження повинні поглибити знання про фізіологічні та клінічні ефекти транскраніальної магнітної стимуляції.

Бібліографія

1. Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M., Rotenberg, A. (2011). Характеризація пластичності та коркової тканини мозку та динаміка мережі на протязі вікового періоду здоров'я та хвороб за допомогою TMS-EEG та TMS-fMRI. Мозговий Топогр. (24), 302-315.
2. Rubio-Morell, B., Rotenberg, A., Hernández-Expósito, S., & Pascual-Leone, Á. (2011 р.). Використання неінвазивної стимуляції мозку при дитячих психічних розладах: нові можливості та діагностичні та терапевтичні проблеми. Преподобний Нейрол, 53 (4), 209-225.
3. Tornos Muñoz, J., Ramos Estébañez, C., Valero-Cabré, A., Camprodón Giménez, J., & Pascual-Leone Pascual, A. (2008). Транскраніальна магнітна стимуляція. У Ф. Maestú Unturbe, M. Rios Lago та R. Cabestro Alonso, Neuroimagen. Когнітивні прийоми та процеси (с. 213-235). Ельзев'є.
4. Vicario, C., & Nitsche, M. (2013). Неінвазивна стимуляція мозку для лікування захворювань мозку в дитячому та юнацькому віці: сучасний стан, сучасні межі та майбутні проблеми. Межі в системній неврології, 7 (94).
5. Джерело зображення