Transkraniaalinen magneettinen stimulaatio mitä käytetään, tyypit ja patologiat



Transkraniaalinen magneettinen stimulaatio on ei-invasiivinen aivojen stimulaatiotekniikka, jonka käyttö on lisääntynyt viime vuosina huomattavasti paitsi tutkimuksen alalla myös kliinisellä alueella kuntoutuksen ja terapeuttisen tutkimuksen avulla.

Tämäntyyppiset aivojen stimulaatiotekniikat mahdollistavat aivojen toiminnan moduloinnin ilman tarvetta tunkeutua kallon holviin päästäksesi aivoihin suoraan.

Aivotutkimusten tekniikoissa löytyy useita tekniikoita, mutta eniten käytetään transkraniaalista suoravirta-stimulaatiota (DCS) ja suuremmalla osalla transkraniaalista magneettista stimulointia (Vicario ym., 2013).

indeksi

  • 1 Mikä on transkraniaalinen magneettinen stimulaatio??
  • 2 Aivojen plastisuuden käsite
  • 3 Mikä on transkraniaalinen magneettinen stimulaatio??
    • 3.1 Transkraniaalisen magneettisen stimulaation periaatteet
  • 4 Transkraniaalisen magneettisen stimulaation tyypit
    • 4.1 Transkraniaalinen magneettinen stimulaatio, elektroenkefalografia (EEG) ja magneettikuvaus (MR) 
  • 5 Aivojen stimulaatio ja patologia
    • 5.1 Verisuonitaudit
    • 5.2 Epilepsia
    • 5.3 ADHD
    • 5.4 TEA
    • 5.5 Masennus
    • 5.6 Skitsofrenia
  • 6 Rajoitukset
  • 7 Kirjallisuus

Mikä on transkraniaalinen magneettinen stimulaatio??

Näiden tekniikoiden avulla neuromodulaatiokyvyn vuoksi niitä voidaan hyödyntää eri aivotoimintojen tutkimisessa ja moduloinnissa: motoriset taidot, visuaalinen havainto, muisti, kieli tai mieliala, jonka tarkoituksena on parantaa suorituskykyä (Pascual leone ym., 2011) ).

Terveillä aikuisilla niitä on yleisesti käytetty kortikaalisen ärsytettävyyden ja neuromodulointitekniikoiden seurantaan aivojen plastisuuden indusoimiseksi. Näiden tekniikoiden käyttö lasten hoidossa rajoittuu kuitenkin joidenkin sairauksien hoitoon, vahingoittuneiden toimintojen kunnostamiseen (Pascual leone et al., 2011).

Tällä hetkellä sen käyttö on laajentunut psykiatrian, neurologian ja jopa kuntoutuksen alueelle, koska lukuisilla neurologisilla ja psykiatrisilla sairauksilla lapsuudessa ja nuoruudessa on muutoksia aivojen plastisuudessa (Rubio-Morell ym., 2011).

Niiden kognitiivisten toimintojen joukossa, jotka näyttävät parantavan, ovat Parkinsonin taudin, aivohalvauksen, ahasian, epilepsian ja masennuksen aiheuttamat muutokset (Vicario et al., 2013).

Aivojen plastisuuden käsite

Aivojen plastisuus edustaa keskushermoston sisäistä ominaisuutta. Se on välttämätön aivopiirien muodostamiseksi ja ylläpitämiseksi muuttamalla rakenteita ja toimintoja ympäristövaatimusten mukaisesti (Pascual leone et al., 2011)

Aivot ovat dynaaminen elin, joka käyttää sellaisia ​​mekanismeja, kuten potentiaation, heikkenemisen, karsimisen, synaptisten yhteyksien tai neurogeneesin lisäämisen sen arkkitehtuurin ja piirien mukauttamiseksi, mikä mahdollistaa uusien taitojen tai sopeutumisen saamisen vamman jälkeen. Se on olennainen mekanismi kykyyn oppia, muistaa, järjestää uudelleen ja toipua aivovauriosta (Rubio-Morell ym., 2011).

Epätyypillisten plastisuuden mekanismien olemassaolo voi kuitenkin sisältää patologisten oireiden kehittymisen. Muovisuuden tai hyperplastisuuden ylimäärä tarkoittaa sitä, että aivorakenteet ovat epävakaita ja että optimaalisen kognitiivisen toiminnan kannalta välttämättömät toiminnalliset järjestelmät voivat vaikuttaa..

Toisaalta plastisuuden tai hypoplastisuuden puutese voi haitata käyttäytymisohjelmamme mukauttamista ympäristöön, eli että emme pysty sopeutumaan muuttuviin ympäristövaatimuksiin (Pascual leone ym., 2011)

Päivitetty näkemys psykiatristen häiriöiden etiologiasta liittyy näihin häiriöiden muutoksiin tietyissä aivopiireissä eikä polttovälitteisissä rakenteellisissa muutoksissa tai neurotransmissiossa (Rubio-Morell, et ai., 2011).

Siksi aivojen stimulaatiomenetelmät voivat lopulta sallia plastisuuden modulointiin perustuvat interventiot, koska ne kykenevät aiheuttamaan pitkän aikavälin muutoksia ja siten optimoimaan kunkin yksilön tilanteen (Pascual leone, et ai., 2011)

Mikä on transkraniaalinen magneettinen stimulaatio??

Transkraniaalinen magneettinen stimulaatio on polttoväli, kivuton ja turvallinen menettely (artikkeli Rubio-Morell, et ai.). Neuromodulaatiokapasiteettinsa ansiosta se kykenee tuottamaan ohimeneviä muutoksia aivojen plastisuuden tasolla muuttamalla kortikaalisia heräteisyystiloja (Rubio-Morell et ai., 2011).

Se on menetelmä, jota käytetään sähkövirtojen luomiseen erillisillä alueilla, käyttämällä sähkömagneettisia pulsseja, nopeita ja muuttuvia, yksilön päänahassa, jossa kuparikäämi kytketään.

Sähkömagneettinen kenttä tunkeutuu ihon ja kallon läpi ja saavuttaa aivokuoren vaikuttamaan muutoksiin hermosärkyvyyden tasolla..

Transkraniaalisen magneettisen stimulaation ja magneettikenttien sovelluksessa käytettävät laitteet vaihtelevat. Yleensä stimulaattorit käyttävät eri muotoisia ja kokoisia stimulaatiokäämiä, joita käytetään päänahan pinnalla.

Kelat on rakennettu kuparilangasta, joka eristetään muovimuotilla. Käytetyimmät kelan muodot ovat pyöreä ja kela kahdeksan muodossa (manolo-käsikirja).

Transkraniaalisen magneettisen stimulaation periaatteet

Tämä tekniikka perustuu M. Faradayn sähkömagneettisen induktion periaatteeseen, josta magneettikenttä, joka ajan funktiona aiheuttaa nopean värähtelyn, pystyy indusoimaan pienen intrakraniaalisen sähkövirran taustalla olevan aivokuoren neuroneissa.

Käytettävä sähkövirta, se on magneettikenttä, jota käytetään päänahassa tietyllä alueella, aiheuttaa aivokuoressa rinnakkaisen sähkövirran ja vastakkaiseen suuntaan vastaanotettuun.

Kun sähköinen stimulaatiovirta on keskitetty moottorikuorelle ja käytetään optimaalista intensiteettiä, tallennetaan moottorin vaste tai moottorin aiheuttama potentiaali (Rubio-Morell et ai., 2011).

Transkraniaalisen magneettisen stimulaation tyypit

Yksi transkraniaalisen magneettisen stimulaation tyyppi on toistuva (rTMS), joka koostuu useiden sähkömagneettisten pulssien nopeasta ja peräkkäisestä käytöstä. Riippuen stimulaation taajuudesta, johon nämä pulssit lähetetään, se aiheuttaa erilaisia ​​muutoksia.

  • Stimulaatio suurella taajuudella: kun stimulaatio käyttää enemmän kuin 5 sähkömagneettista pulssia sekunnissa, stimuloidun reitin herättävyys kasvaa.
  • Alhaisen taajuuden stimulointi: kun stimulaatio käyttää vähemmän kuin yhtä pulssia sekunnissa, stimuloidun reitin herättävyys vähenee.

Kun tätä protokollaa käytetään, se voi indusoida kiinteitä ja johdonmukaisia ​​vasteita koehenkilöillä ja johtaa moottorin aiheuttamien potentiaalien amplitudien lisääntymiseen tai heikentymiseen stimulaatioparametrien mukaan.

RTMS-protokolla, joka tunnetaan nimellä Theta-purskeen stimulaatio (TBS), jäljittelee paradigmeja, joita käytetään indusoimaan pitkän aikavälin potentiaalia (PLP) ja pitkäaikaista masennusta (DLP) eläinmalleissa.

Kun sitä käytetään jatkuvasti (CTBS), stimulaatio herättää mahdollisuuksia, jotka osoittavat huomattavaa amplitudin vähenemistä. Toisaalta, kun sitä käytetään ajoittain (ITBS), tunnistetaan suuremmat amplitudin potentiaalit (Pascual leone et al., 2011).

Transkraniaalinen magneettinen stimulaatio, elektroenkefalografia (EEG) ja magneettikuvaus (MR) 

Transkraniaalisen magneettisen stimulaation reaaliaikainen integrointi EEG: n kanssa voi antaa tietoa paikallisesta kortikaalisesta vasteesta ja hajautetusta verkon dynamiikasta terveissä ja sairaissa kohteissa.

Transkraniaalisen magneettisen stimulaation ja MR: n käyttö mitattuna mahdollistaa useiden kehittyneiden tekniikoiden toteuttamisen aivojen eri alueiden välisten yhteysverkkojen tunnistamiseksi ja karakterisoimiseksi.

Siten useat tutkimukset ovat osoittaneet, että aivoverkkojen arkkitehtuuri vaihtelee normaalin ikääntymisen aikana ja voi olla epänormaalia potilailla, joilla on jonkin verran neuropsykiatrisia tiloja, kuten skitsofreniaa, masennusta, epilepsiaa, autismin spektrin häiriötä tai alijäämähäiriötä. huomiota ja hyperaktiivisuutta.

Aivojen stimulaatio ja patologia

Yksi transkraniaalisen magneettisen stimulaation tärkeimmistä sovelluksista on sen käyttö suorituskyvyn parantamiseen tai eri kehityshäiriöiden aiheuttamiin oireisiin, neuropsykiatrisiin häiriöihin tai saavutettuun aivovaurioon voi vaikuttaa aivojen plastisuuden toimintaan.

Verisuonitaudit

Verisuonitautien patologia liittyy puolipallon epätasapainoon, jossa vaurioituneen pallonpuoliskon aktiivisuutta kompensoi vastakkaisen homologisen alueen aktiivisuuden lisääntyminen.

Eri tutkimukset rTMS-protokollaa soveltamalla osoittavat potentiaalinsa motoristen oireiden kunnostamiseen: pitoisuuden lisääntyminen tai spastisuuden väheneminen.

epilepsia

Epilepsia on patologia, johon liittyy aivokuoren herkkyydestä johtuvia kouristuksia..

Eri epilepsiapotilaiden lapsilla tehdyissä tutkimuksissa on havaittu huomattavaa epileptisten kohtausten esiintymistiheyden ja keston vähenemistä. Tämä johtopäätös ei kuitenkaan ole yleistettävissä, koska kaikkia osallistujia ei ole järjestelmällisesti vähennetty.

ADHD

Havaintohäiriön hyperaktiivisuuden häiriö liittyy erilaisten reittien hypo-aktivoitumiseen, erityisesti dorsolateraaliseen prefrontaaliseen aivokuoreen.

Weaverin ja kollegoiden tekemä tutkimus osoittaa maailmanlaajuisen kliinisen paranemisen ja ADS: n arviointivaa'an tulokset eri transkraniaalisten magneettisten stimulointiprotokollien soveltamisen jälkeen..

TEA

Autistisen taajuushäiriön tapauksessa kuvataan yleisen gamma-aktiivisuuden lisääntymistä, joka voi liittyä erilaisiin huomion, kieli- tai työmuistin muutoksiin, joita nämä yksilöt ovat läsnä.

Eri tutkimukset viittaavat transkraniaalisen magneettisen stimulaation terapeuttisen käytön hyödyihin ASD: ssä. Osallistujat osoittavat huomattavan parannuksen gamma-aktiivisuuteen, käyttäytymisparametrien parantumiseen, huomion parannuksiin ja jopa sanaston hankintaan liittyvien pisteiden lisääntymiseen.

Tutkimusten pienen lukumäärän ja stimulaatioprotokollien moninaisuuden käytön vuoksi ei kuitenkaan ole ollut mahdollista tunnistaa optimaalista protokollaa sen terapeuttiseen käyttöön..

masennus

Lasten ja nuorten masennus näyttää liittyvän epätasapainoon eri alojen, kuten dorsolateraalisen prefrontaalisen kuoren ja limbisten alueiden aktivoinnissa. Erityisesti vasemmalla olevilla alueilla on hypoaktivoituminen, kun taas oikealla puolella on näiden rakenteiden hyperaktivoituminen.

Käytettävissä olevat tutkimukset viittaavat siihen, että rTMS-protokollien käytössä on kliinisiä vaikutuksia: oireiden vähentäminen, parantuminen ja jopa kliininen remissio.

skitsofrenia

Skitsofrenian tapauksessa toisaalta vasemman temporo-parietaalisen kuoren ärsytettävyyden lisääntyminen liittyi positiivisiin oireisiin ja toisaalta negatiivisten oireiden aiheuttamaan vasemman eturauhasen erottuvuuden vähenemiseen..

Tulokset transkraniaalisen magneettisen stimulaation vaikutuksista lasten populaatioon osoittavat positiivisten oireiden, hallusinaatioiden vähenemisen..

rajoituksia

Yleensä nämä tutkimukset osoittavat alustavia todisteita aivojen stimulaatiotekniikoiden mahdollisuudesta. On kuitenkin havaittu erilaisia ​​rajoituksia, joiden joukossa on rajoitettu käyttö stimulaatiotekniikoihin, jotka yleensä liittyvät vakaviin patologioihin tai joissa farmakologisella hoidolla ei ole merkittävää vaikutusta..

Toisaalta tulosten heterogeenisyys ja eri käytettävät menetelmät vaikeuttavat optimaalisten stimulaatioprotokollien tunnistamista..

Tulevaisuuden tutkimuksessa olisi syvennettävä tietoa transkraniaalisen magneettisen stimulaation fysiologisista ja kliinisistä vaikutuksista.

bibliografia

  1. Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M., Rotenberg, A. (2011). Aivokuoren plastisuuden ja verkko-dynamiikan karakterisointi terveyteen ja sairauksiin liittyvän ikäkauden aikana TMS-EEG: llä ja TMS-fMRI: llä. Brain Topogr.(24), 302-315.
  2. Rubio-Morell, B., Rotenberg, A., Hernández-Expósito, S., & Pascual-Leone, Á. (2011). Ei-invasiivisen aivojen stimuloinnin käyttö lapsuuden psykiatrisissa häiriöissä: uudet mahdollisuudet ja diagnostiset ja terapeuttiset haasteet. Rev Neurol, 53(4), 209-225.
  3. Tornos Muñoz, J., Ramos Estébañez, C., Valero-Cabré, A., Camprodón Giménez, J., & Pascual-Leone Pascual, A. (2008). Transkraniaalinen magneettinen stimulointi. F. Maestú Unturbessa, M. Rios Lagossa ja R. Cabestro Alonso, Aivokuvantamisen. Kognitiiviset tekniikat ja prosessit (s. 213-235). Elsevier.
  4. Vicario, C., & Nitsche, M. (2013). Ei-invasiivinen aivojen stimulaatio aivosairauksien hoidossa lapsuudessa ja nuoruudessa: uusinta tasoa, nykyisiä rajoja ja tulevaisuuden haasteita. Raja-arvot järjestelmäratkaisuissa, 7(94).
  5. Lähdekuva.