TRANSKRANIAL MAGNETISK STIMULERING: HVAD DET ER TIL OG TYPER - NEUROPSYKOLOGI - 2025

Den transkraniale magnetiske stimulering er en teknik til ikke - invasiv hjernestimulering, der har antaget en stor stigning i de senere år, ikke kun inden for forskningsområdet, men også i det kliniske område med rehabilitering og terapeutisk efterforskning.

Denne type hjernestimuleringsteknikker tillader modulering af hjerneaktivitet uden behov for at trænge igennem kranialhvelvet for direkte at nå hjernen.

Inden for hjernestudieteknikker kan vi finde forskellige teknikker, men de mest anvendte er transkraniel jævnstrømstimulering (tDCS) og i højere grad transkranial magnetisk stimulering, (Vicario et al., 2013).

Hvad bruges transkranial magnetisk stimulering?

På grund af deres neuromodulationskapacitet kan disse teknikker bruges til udforskning og modulering af forskellige hjernefunktioner: motoriske færdigheder, visuel opfattelse, hukommelse, sprog eller humør med det formål at forbedre ydeevnen (Pascual Leone et al., 2011).

Hos raske voksne er de generelt blevet brugt til at overvåge cortikal excitabilitet og som neuromodulationsteknikker til at inducere hjernens plasticitet. Imidlertid er brugen af ​​disse teknikker i den pædiatriske population begrænset til behandling af nogle sygdomme for at rehabilitere beskadigede funktioner (Pascual leone et al., 2011).

I øjeblikket er brugen af ​​den udvidet til området psykiatri, neurologi og endda rehabilitering, da adskillige neurologiske og psykiatriske sygdomme i barndommen og ungdomsårene viser ændringer i hjernens plasticitet (Rubio-Morell et al., 2011).

Blandt de kognitive funktioner, der ser ud til at forbedre, er dem, der er forårsaget af Parkinsons sygdom, motorisk kontrol efter et slagtilfælde, afasi, epilepsi og depression, blandt andre (Vicario et al., 2013).

Hjerneplastisitetskoncept

Hjerneplastificitet repræsenterer en iboende egenskab ved centralnervesystemet. Det er vigtigt for etablering og vedligeholdelse af hjernekredsløb gennem ændring af strukturer og funktioner som svar på miljøkrav (Pascual Leone et al., 2011)

Hjernen er et dynamisk organ, der bruger mekanismer som potentiering, svækkelse, beskæring, tilføjelse af synaptiske forbindelser eller neurogenese til at tilpasse sin arkitektur og kredsløb, hvilket tillader erhvervelse af nye færdigheder eller tilpasning efter skade. Det er en vigtig mekanisme for evnen til at lære, huske, omorganisere og komme sig fra hjerneskade (Rubio-Morell et al., 2011).

Imidlertid kan eksistensen af ​​atypiske plasticitetsmekanismer indebære udvikling af patologiske symptomer. Overdreven plasticitet eller hyperplasticitet vil betyde, at hjernestrukturer er ustabile, og at funktionelle systemer, der er essentielle for optimal kognitiv funktion, kan blive påvirket.

På den anden side kan underskuddet af plasticitet eller hypoplasticitet være skadeligt for tilpasningen af ​​vores adfærdsrepertoire til miljøet, det vil sige, at vi ikke er i stand til at tilpasse os de ændrede miljøkrav (Pascual leone et al., 2011)

En opdateret oversigt over etiologien for psykiatriske lidelser relaterer disse ændringer til forstyrrelser i specifikke hjernekredsløb, snarere end som fokale strukturelle ændringer eller neurotransmission (Rubio-Morell, et al., 2011).

Derfor kan hjernestimuleringsmetoder i sidste ende tillade indgreb, der er baseret på modulering af plasticitet, på grund af deres evne til at inducere langsigtede ændringer og således optimere situationen for hvert individ (Pascual leone, et al., 2011)

Hvad er transkranial magnetisk stimulering?

Transkranial magnetisk stimulering er en fokal, smertefri og sikker procedure (artikel Rubio-Morell, et al). På grund af dets neuromodulationskapacitet er det i stand til at producere forbigående ændringer på niveauet af hjernens plasticitet gennem ændring af kortikale excitabilitetstilstande (Rubio-Morell et al., 2011).

Det er en procedure, der bruges til at skabe elektriske strømme i diskrete regioner, ved anvendelse af hurtige og skiftende elektromagnetiske impulser, på individets hovedbund med en tilsluttet kobberspiral.

Det elektromagnetiske felt trænger gennem huden og kraniet og når cerebral cortex for at påvirke ændringer på niveauet af neuronal excitabilitet.

Enhederne, der bruges til anvendelse af transkranial magnetisk stimulering og magnetiske felter, er forskellige. Generelt anvender stimulatorer stimuleringsspoler i forskellige former og størrelser, der påføres overfladen af ​​hovedbunden.

Spolerne er konstrueret af kobbertråd, der er isoleret med en plastform. De mest anvendte spoleformer er den cirkulære og den otte-formede spole (manuel manolo).

Principper for transkranial magnetisk stimulering

Denne teknik er baseret på princippet om elektromagnetisk induktion af M. Faraday, hvorfra et magnetfelt, der hurtigt svinger afhængigt af tiden, vil være i stand til at inducere en lille intrakraniel elektrisk strøm i neuronerne i den underliggende cerebrale cortex.

Den elektriske strøm, der bruges, det er et magnetfelt, der påføres hovedbunden i et specifikt område, inducerer en elektrisk strøm i hjernebarken, der er parallel og i modsat retning end den modtagne.

Når den stimulerende elektriske strøm er fokuseret på den motoriske cortex, og der bruges en optimal intensitet, registreres en motorisk respons eller motorisk fremkaldt potentiale (Rubio-Morell et al., 2011).

Typer af transkranial magnetisk stimulering

En type transkranial magnetisk stimulering er gentagen (rTMS), som består af påføring af flere elektromagnetiske pulser i hurtig rækkefølge. Afhængig af den stimuleringsfrekvens, hvormed disse impulser udsendes, vil den inducere forskellige ændringer.

• Højfrekvensstimulering: Når stimulering bruger mere end 5 elektromagnetiske impulser i sekundet, vil den stimulerede vejs excitabilitet øges.
• Stimulering med lav hastighed: Når tempoet bruger mindre end en puls pr. Sekund, reduceres tempoet i den tempo, der er i gang,.

Når denne protokol anvendes, kan den inducere robuste og konsistente responser hos individer og føre til potentiering eller depression af amplituder af motorisk fremkaldte potentialer afhængigt af stimuleringsparametrene.

En rTMS-protokol, kendt som Theta Burst Stimulation (TBS), efterligner de paradigmer, der er brugt til at inducere langvarig potentiering (PLP) og langvarig depression (DLP) i dyremodeller.

Når der anvendes kontinuerligt (CTBS), fremkalder stimuleringen potentialer, der viser et markant fald i amplitude. På den anden side, når de anvendes intermitterende (ITBS), vil potentialer med en større amplitude blive identificeret (Pascual leone et al., 2011).

Transkranial magnetisk stimulering, elektroencefalografi (EEG) og magnetisk resonansafbildning (MRI) teknikker

Realtidsintegration af transkranial magnetisk stimulering med EEG kan give information om lokal kortikal respons og distribueret netværksdynamik i sunde og syge personer.

Brug af transkranial magnetisk stimulering og MR som et resultatmål muliggør implementering af en række sofistikerede teknikker til at identificere og karakterisere forbindelsesnetværkene mellem forskellige hjerneområder.

Flere undersøgelser har således vist, at arkitekturen i hjernenetværk varierer under normal aldring og kan være unormal hos patienter med en række neuropsykiatriske tilstande, såsom skizofreni, depression, epilepsi, autismespektrumforstyrrelse eller underskudsforstyrrelse. opmærksomhed og hyperaktivitet.

Hjernestimulering og patologi

En af de vigtigste anvendelser af transkranial magnetisk stimulering er dens anvendelse til at forbedre ydeevne eller symptomer forårsaget af forskellige udviklingsforstyrrelser, neuropsykiatriske lidelser eller erhvervet hjerneskade, som kan påvirke funktionen af ​​hjernens plasticitet.

Karsygdomme

Patologien med vaskulære sygdomme er relateret til en halvkugle ubalance, hvor aktiviteten af ​​den beskadigede halvkugle kompenseres af en stigning i aktiviteten i det kontralaterale homologe område.

Forskellige undersøgelser med anvendelse af rTMS-protokollen viser dets potentiale for rehabilitering af motoriske symptomer: stigning i grebstyrke eller reduktion af spasticitet.

Epilepsi

Epilepsi er en patologi, der involverer lidelse af krampefulde episoder på grund af en hyper-excitabilitet i hjernebarken.

Et varieret antal undersøgelser med patienter i barndomsalderen med fokaltypilepsi har vist en signifikant reduktion i hyppigheden og varigheden af ​​epileptiske anfald. Denne konklusion er imidlertid ikke generaliserbar, da der ikke er en systematisk reduktion i alle deltagere.

ADHD

Opmærksomhedsunderskudshyperaktivitetsforstyrrelse er forbundet med en underaktivering af forskellige veje, specifikt i den dorsolaterale præfrontale cortex.

Undersøgelsen af ​​Weaver et al. Viser en samlet klinisk forbedring og resultaterne af evalueringsskalaerne hos personer med ADHD efter anvendelse af forskellige transkranielle magnetiske stimuleringsprotokoller.

FAKKEL

I tilfælde af autismespektrumforstyrrelse beskrives en stigning i den generelle gammeaktivitet, som kan være relateret til de forskellige opmærksomme, sproglige eller arbejdshukommelsesændringer, som disse personer præsenterer.

De forskellige undersøgelser antyder fordele ved den terapeutiske anvendelse af transkranial magnetisk stimulering hos børn med ASD. Deltagerne viser en signifikant forbedring i gamma-aktivitet, forbedring i adfærdsparametre, opmærksomhedsforbedringer og endda en stigning i score relateret til erhvervelse af ordforråd.

På grund af det lille antal undersøgelser og brugen af ​​forskellige stimuleringsprotokoller har det imidlertid ikke været muligt at identificere en optimal protokol til dens terapeutiske anvendelse.

Depression

Depression hos børn og unge synes at være forbundet med en ubalance i aktiveringen af ​​forskellige områder, såsom den dorsolaterale præfrontale cortex og limbiske regioner. Specifikt er der hypo-aktivering i de venstre regioner, mens der til højre er hyperaktivering af disse strukturer.

De tilgængelige studier antyder eksistensen af ​​effekter på det kliniske niveau ved anvendelse af rTMS-protokoller: reduktion af symptomer, forbedring og endda klinisk remission.

Skizofreni

I tilfælde af skizofreni er der påvist en stigning i excitabilitet i den venstre temporo-parietale cortex, på den ene side forbundet med positive symptomer og på den anden side et fald i venstre prefrontale excitabilitet, relateret til negative symptomer.

Resultaterne af virkningerne af transkranial magnetisk stimulering i den pædiatriske population viser tegn på en reduktion i positive symptomer, hallucinationer.

Begrænsninger

Samlet set viser disse studier foreløbige beviser for potentialet i hjernestimuleringsteknikker. Imidlertid er forskellige begrænsninger identificeret, herunder den knappe anvendelse af stimuleringsteknikker, generelt forbundet med alvorlige patologier, eller hvor lægemiddelbehandling ikke har en signifikant effekt.

På den anden side gør heterogeniteten af ​​resultaterne og de forskellige anvendte metoder det vanskeligt at identificere de optimale stimuleringsprotokoller.

Fremtidig forskning bør uddybe viden om de fysiologiske og kliniske virkninger af transkranial magnetisk stimulering.

Bibliografi

1. Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M., Rotenberg, A. (2011). Karakterisering af hjernekortikal plasticitet og netværksdynamik over aldersspændet i sundhed og sygdom med TMS-EEG og TMS-fMRI. Brain Topogr. (24), 302-315.
2. Rubio-Morell, B., Rotenberg, A., Hernández-Expósito, S., & Pascual-Leone, Á. (2011). Brug af ikke-invasiv hjernestimulering ved børnepsykiatriske lidelser: nye muligheder og diagnostiske og terapeutiske udfordringer. Rev Neurol, 53 (4), 209-225.
3. Tornos Muñoz, J., Ramos Estébañez, C., Valero-Cabré, A., Camprodón Giménez, J., & Pascual-Leone Pascual, A. (2008). Transkranial magnetisk stimulering. I F. Maestú Unturbe, M. Rios Lago, & R. Cabestro Alonso, Neuroimagen. Kognitive teknikker og processer (s. 213-235). Elsevier.
4. Vicario, C., & Nitsche, M. (2013). Ikke-invasiv hjernestimulering til behandling af hjernesygdomme i barndom og ungdom: moderne teknik, aktuelle grænser og fremtidige udfordringer. Frontiers in systems neurscience, 7 (94).
5. Billedkilde.