PRZEZCZASZKOWA STYMULACJA MAGNETYCZNA: DO CZEGO SŁUŻY I RODZAJE - NEUROPSYCHOLOGIA - 2026

Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna jest techniką non - stymulacji mózgu inwazyjnej, które zakłada się znaczny wzrost w ostatnich latach, nie tylko w dziedzinie badań naukowych, ale także w obszarze klinicznym z rehabilitacji leczniczej i eksploracji.

Ten rodzaj technik stymulacji mózgu umożliwia modulowanie aktywności mózgu bez konieczności penetracji sklepienia czaszki, aby dotrzeć bezpośrednio do mózgu.

W ramach technik badania mózgu można znaleźć różne techniki, jednak najczęściej stosuje się przezczaszkową stymulację prądem stałym (tDCS) oraz, w większym stopniu, przezczaszkową stymulację magnetyczną (Vicario et al., 2013).

Do czego służy przezczaszkowa stymulacja magnetyczna?

Ze względu na ich zdolność do neuromodulacji, techniki te mogą być wykorzystywane do eksploracji i modulacji różnych funkcji mózgu: zdolności motorycznych, percepcji wzrokowej, pamięci, języka lub nastroju, w celu poprawy wydajności (Pascual Leone et al., 2011 ).

U zdrowych osób dorosłych były one generalnie stosowane do monitorowania pobudliwości kory mózgowej i jako techniki neuromodulacyjne do indukowania plastyczności mózgu. Jednak zastosowanie tych technik w populacji pediatrycznej ogranicza się do leczenia niektórych chorób w celu rehabilitacji uszkodzonych funkcji (Pascual leone i in., 2011).

Obecnie jego zastosowanie rozszerzyło się na obszar psychiatrii, neurologii, a nawet rehabilitacji, ponieważ wiele chorób neurologicznych i psychiatrycznych wieku dziecięcego i młodzieńczego charakteryzuje się zmianami plastyczności mózgu (Rubio-Morell i in., 2011).

Wśród funkcji poznawczych, które wydają się poprawiać, są między innymi te spowodowane chorobą Parkinsona, kontrola motoryczna po udarze, afazja, epilepsja i depresja (Vicario i in., 2013).

Koncepcja plastyczności mózgu

Plastyczność mózgu stanowi nieodłączną właściwość ośrodkowego układu nerwowego. Jest niezbędny do ustanowienia i utrzymania obwodów mózgowych poprzez modyfikację struktur i funkcji w odpowiedzi na wymagania środowiskowe (Pascual Leone et al., 2011)

Mózg jest dynamicznym organem, który wykorzystuje mechanizmy takie jak wzmacnianie, osłabianie, przycinanie, dodawanie połączeń synaptycznych lub neurogeneza w celu dostosowania swojej architektury i obwodów, umożliwiając nabycie nowych umiejętności lub adaptację po urazie. Jest to niezbędny mechanizm zdolności uczenia się, zapamiętywania, reorganizacji i powrotu do zdrowia po uszkodzeniu mózgu (Rubio-Morell et al., 2011).

Jednak istnienie nietypowych mechanizmów plastyczności może implikować rozwój objawów patologicznych. Nadmierna plastyczność lub hiperplastyczność będzie oznaczać, że struktury mózgu są niestabilne i może to mieć wpływ na systemy funkcjonalne niezbędne do optymalnego funkcjonowania poznawczego.

Z drugiej strony deficyt plastyczności lub hipoplastyczności może być szkodliwy dla adaptacji naszego repertuaru zachowań do środowiska, to znaczy, że nie jesteśmy w stanie dostosować się do zmieniających się wymagań środowiskowych (Pascual leone i in., 2011)

Zaktualizowany pogląd na etiologię zaburzeń psychiatrycznych wiąże te zmiany z zaburzeniami w określonych obwodach mózgowych, a nie jako ogniskowe zmiany strukturalne lub neurotransmisja (Rubio-Morell i in., 2011).

Dlatego też metody stymulacji mózgu ostatecznie mogą pozwolić na interwencje oparte na modulacji plastyczności, ze względu na ich zdolność do wywoływania długotrwałych zmian, a tym samym optymalizacji sytuacji każdej osoby (Pascual leone i in., 2011)

Co to jest przezczaszkowa stymulacja magnetyczna?

Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna jest zabiegiem ogniskowym, bezbolesnym i bezpiecznym (artykuł Rubio-Morell i in.). Ze względu na swoją zdolność do neuromodulacji jest zdolny do wywoływania przejściowych zmian na poziomie plastyczności mózgu poprzez modyfikację stanów pobudliwości korowej (Rubio-Morell i in., 2011).

Jest to procedura, która służy do wytwarzania prądów elektrycznych w dyskretnych obszarach poprzez zastosowanie szybkich i zmieniających się impulsów elektromagnetycznych na skórze głowy osoby z podłączoną miedzianą cewką.

Pole elektromagnetyczne przenika przez skórę i czaszkę, docierając do kory mózgowej, wpływając na zmiany na poziomie pobudliwości neuronalnej.

Urządzenia stosowane do przezczaszkowej stymulacji magnetycznej i pól magnetycznych są zróżnicowane. Ogólnie rzecz biorąc, stymulatory wykorzystują cewki stymulujące o różnych kształtach i rozmiarach, które są nakładane na powierzchnię skóry głowy.

Cewki są zbudowane z drutu miedzianego, który jest izolowany plastikową formą. Najczęściej stosowanymi formami cewek są cewki okrągłe i cewki w kształcie ósemki (ręczne manolo).

Zasady przezczaszkowej stymulacji magnetycznej

Technika ta opiera się na zasadzie indukcji elektromagnetycznej M. Faradaya, z której pole magnetyczne, które w zależności od czasu wykazuje gwałtowne oscylacje, będzie w stanie indukować niewielki wewnątrzczaszkowy prąd elektryczny w neuronach leżącej pod spodem kory mózgowej.

Stosowany prąd elektryczny, to jest pole magnetyczne, które jest przyłożone do skóry głowy w określonym regionie, indukuje prąd elektryczny w korze mózgowej, który jest równoległy i przeciwny do tego, który jest odbierany.

Kiedy stymulujący prąd elektryczny jest skupiony na korze ruchowej i zastosowana jest optymalna intensywność, zostanie zarejestrowana odpowiedź motoryczna lub motoryczny potencjał wywołany (Rubio-Morell et al., 2011).

Rodzaje przezczaszkowej stymulacji magnetycznej

Jednym z rodzajów przezczaszkowej stymulacji magnetycznej jest powtarzalna (rTMS), która polega na zastosowaniu kilku impulsów elektromagnetycznych w krótkim odstępie czasu. W zależności od częstotliwości stymulacji, z jaką te impulsy są emitowane, będzie wywoływać różne zmiany.

• Stymulacja o wysokiej częstotliwości : gdy stymulacja wykorzystuje więcej niż 5 impulsów elektromagnetycznych na sekundę, pobudliwość stymulowanej ścieżki wzrośnie.
• Stymulacja o niskiej częstości: gdy stymulacja zużywa mniej niż jeden impuls na sekundę, pobudliwość stymulowanej ścieżki zmniejszy się.

Kiedy ten protokół jest stosowany, może wywoływać silne i spójne odpowiedzi u pacjentów i prowadzić do wzmocnienia lub obniżenia amplitud motorycznych potencjałów wywołanych w zależności od parametrów stymulacji.

Protokół rTMS, znany jako Theta Burst Stimulation (TBS), naśladuje paradygmaty stosowane do wywoływania długotrwałego wzmocnienia (PLP) i długotrwałej depresji (DLP) w modelach zwierzęcych.

Przy ciągłym stosowaniu (CTBS) stymulacja wywoła potencjały, które wykazują wyraźny spadek amplitudy. Z drugiej strony, przy zastosowaniu przerywanym (ITBS), zostaną zidentyfikowane potencjały o większej amplitudzie (Pascual leone i in., 2011).

Techniki przezczaszkowej stymulacji magnetycznej, elektroencefalografii (EEG) i rezonansu magnetycznego (MRI)

Integracja przezczaszkowej stymulacji magnetycznej z EEG w czasie rzeczywistym może dostarczyć informacji o lokalnej odpowiedzi korowej i dynamice sieci rozproszonej u osób zdrowych i chorych.

Zastosowanie przezczaszkowej stymulacji magnetycznej i rezonansu magnetycznego jako miary wyniku pozwala na wdrożenie szeregu wyrafinowanych technik identyfikacji i scharakteryzowania sieci połączeń między różnymi regionami mózgu.

Dlatego kilka badań wykazało, że architektura sieci mózgowych zmienia się podczas normalnego starzenia się i może być nieprawidłowa u pacjentów z różnymi stanami neuropsychiatrycznymi, takimi jak schizofrenia, depresja, epilepsja, zaburzenie ze spektrum autyzmu lub zaburzenie deficytowe. uwaga i nadpobudliwość.

Stymulacja i patologia mózgu

Jednym z głównych zastosowań przezczaszkowej stymulacji magnetycznej jest jej stosowanie w celu poprawy wydajności lub objawów spowodowanych różnymi zaburzeniami rozwojowymi, zaburzeniami neuropsychiatrycznymi lub nabytym uszkodzeniem mózgu, które mogą wpływać na funkcjonowanie plastyczności mózgu.

Choroby naczyniowe

Patologia chorób naczyniowych jest związana z nierównowagą półkul, w której aktywność uszkodzonej półkuli jest kompensowana przez wzrost aktywności przeciwległego obszaru homologicznego.

Różne badania z zastosowaniem protokołu rTMS wskazują na jego potencjał w rehabilitacji objawów motorycznych: zwiększenia siły chwytu lub zmniejszenia spastyczności.

Padaczka

Padaczka jest patologią, która obejmuje epizody konwulsyjne z powodu nadpobudliwości kory mózgowej.

Zróżnicowana liczba badań z udziałem pacjentów w wieku dziecięcym z ogniskową padaczką wykazała znaczące zmniejszenie częstości i czasu trwania napadów padaczkowych. Wniosku tego nie można jednak uogólnić, ponieważ nie ma systematycznej redukcji u wszystkich uczestników.

ADHD

Zespół nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi wiąże się z niedostateczną aktywacją różnych szlaków, szczególnie w grzbietowo-bocznej korze przedczołowej.

Badanie przeprowadzone przez Weaver i wsp. Pokazuje ogólną poprawę kliniczną oraz wyniki skal oceny u osób z ADHD po zastosowaniu różnych protokołów przezczaszkowej stymulacji magnetycznej.

POCHODNIA

W przypadku zaburzeń ze spektrum autyzmu opisano wzrost ogólnej aktywności gamma, co może być związane z różnymi zmianami uwagi, językami lub pamięcią roboczą, które występują u tych osób.

Różne badania sugerują korzyści z terapeutycznego zastosowania przezczaszkowej stymulacji magnetycznej u dzieci z ASD. Uczestnicy wykazują znaczną poprawę aktywności gamma, poprawę parametrów behawioralnych, poprawę uwagi, a nawet wzrost wyników związanych z przyswajaniem słownictwa.

Jednak ze względu na niewielką liczbę badań i stosowanie różnorodnych protokołów stymulacji nie było możliwe zidentyfikowanie optymalnego protokołu jego zastosowania terapeutycznego.

Depresja

Wydaje się, że depresja u dzieci i młodzieży jest związana z brakiem równowagi w aktywacji różnych obszarów, takich jak grzbietowo-boczna kora przedczołowa i obszary limbiczne. W szczególności występuje hipoaktywacja w lewych regionach, podczas gdy w prawym dochodzi do hiperaktywacji tych struktur.

Dostępne badania sugerują istnienie efektów na poziomie klinicznym stosowania protokołów rTMS: redukcja objawów, poprawa, a nawet remisja kliniczna.

Schizofrenia

W przypadku schizofrenii stwierdzono, że wzrost pobudliwości lewej kory skroniowo-ciemieniowej jest z jednej strony związany z objawami pozytywnymi, z drugiej zaś ze spadkiem pobudliwości lewej przedczołowej związanej z objawami negatywnymi.

Wyniki dotyczące skutków przezczaszkowej stymulacji magnetycznej w populacji pediatrycznej wskazują na zmniejszenie objawów pozytywnych, halucynacji.

Ograniczenia

Ogólnie rzecz biorąc, badania te pokazują wstępne dowody na potencjał technik stymulacji mózgu. Zidentyfikowano jednak różne ograniczenia, w tym rzadkie stosowanie technik stymulacyjnych, zwykle związane z poważnymi patologiami lub w przypadku których leczenie farmakologiczne nie przynosi znaczących skutków.

Z drugiej strony różnorodność wyników i różne zastosowane metodologie utrudniają identyfikację optymalnych protokołów stymulacji.

Przyszłe badania powinny pogłębić wiedzę na temat fizjologicznych i klinicznych skutków przezczaszkowej stymulacji magnetycznej.

Bibliografia

1. Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M., Rotenberg, A. (2011). Charakteryzowanie plastyczności korowej mózgu i dynamiki sieci w różnych okresach wieku w zdrowiu i chorobie za pomocą TMS-EEG i TMS-fMRI. Brain Topogr. (24), 302-315.
2. Rubio-Morell, B., Rotenberg, A., Hernández-Expósito, S. i Pascual-Leone, Á. (2011). Zastosowanie nieinwazyjnej stymulacji mózgu w zaburzeniach psychiatrycznych wieku dziecięcego: nowe możliwości i wyzwania diagnostyczno-terapeutyczne. Rev Neurol, 53 (4), 209–225.
3. Tornos Muñoz, J., Ramos Estébañez, C., Valero-Cabré, A., Camprodón Giménez, J., & Pascual-Leone Pascual, A. (2008). Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna. W: F. Maestú Unturbe, M. Rios Lago i R. Cabestro Alonso, Neuroimagen. Techniki i procesy poznawcze (s. 213-235). Elsevier.
4. Vicario, C. i Nitsche, M. (2013). Nieinwazyjna stymulacja mózgu w leczeniu chorób mózgu w dzieciństwie i okresie dojrzewania: stan wiedzy, obecne ograniczenia i przyszłe wyzwania. Frontiers in systems neurscience, 7 (94).
5. Źródło obrazu.