Transcranial magnetisk stimulering for hva den brukes, typer og patologier



den Transcranial magnetisk stimulering er en ikke-invasiv hjernestimuleringsteknikk hvis bruk har opplevd en stor økning de siste årene, ikke bare innen forskning, men også i det kliniske området med rehabilitering og terapeutisk utforskning.

Denne typen hjernestimuleringsteknikker tillater hjernevirksomhet å bli modulert uten at det trengs å trenge gjennom kranialhvelvet for å nå hjernen direkte.

Blant de teknikker for hjerne undersøkelser, kan vi finne mange teknikker, men de er de mest brukte brukes translikestrøm-stimulering (tDCS) og høyere andel transkraniell magnetisk stimulering (Vicario et al., 2013).

index

  • 1 Hva brukes transcranial magnetisk stimulering??
  • 2 Begrepet cerebral plastisitet
  • 3 Hva er transcranial magnetisk stimulering??
    • 3.1 Prinsipper for transcranial magnetisk stimulering
  • 4 Typer transcranial magnetisk stimulering
    • 4.1 Transcranial magnetisk stimulering, elektroencefalografi (EEG) og magnetisk resonans (MR) teknikker 
  • 5 Hjernestimulering og patologi
    • 5.1 Vaskulære sykdommer
    • 5.2 Epilepsi
    • 5.3 ADHD
    • 5.4 TEA
    • 5.5 Depresjon
    • 5.6 Schizofreni
  • 6 Begrensninger
  • 7 Bibliografi

Hva brukes transcranial magnetisk stimulering??

For sin evne til neuromodulation, kan disse teknikkene brukes til leting og modulering av ulike hjernefunksjoner. Motoriske ferdigheter, visuell persepsjon, hukommelse, språk eller humør, for å forbedre ytelsen (Pascual leone et al, 2011 ).

Hos friske voksne har de generelt blitt brukt til å overvåke cortical excitability og som nevromoduleringsteknikker, for å indusere cerebral plastisitet. Imidlertid er bruken av disse teknikkene i den pediatriske befolkningen begrenset til behandling av enkelte sykdommer, for å rehabilitere skadede funksjoner (Pascual leone et al., 2011).

For tiden har bruken ekspandert inn i området psykiatri, neurologiske sykdommer og til og med rehabilitering siden tallrike neurologiske og psykiatriske forstyrrelser i barndom og ungdom har endret hjerne plastisitet (Rubio-Morell et al., 2011).

Blant de kognitive funksjoner synes å forbedre, er de som er forårsaket av Parkinsons sykdom, motorisk kontroll etter hjerneslag, afasi, epilepsi og depresjon, blant andre (Vicario et al., 2013).

Konsept for cerebral plastisitet

Den cerebrale plastisiteten representerer en egenart av sentralnervesystemet. Det er avgjørende for etablering og vedlikehold av hjernekretser gjennom modifikasjon av strukturer og funksjoner som svar på miljøkrav (Pascual leone et al., 2011)

Hjernen er en dynamisk organ som anvender mekanismer som potensiering, svekkelse, beskjæring, tilsetning av synaptiske forbindelser eller nevrogenesen å tilpasse sin arkitektur og strømkretser, slik at anskaffelse av nye ferdigheter eller tilpasning etter skade. Det er en viktig mekanisme for evnen til å lære, huske, omorganisere og gjenopprette fra hjerneskade (Rubio-Morell et al., 2011).

Imidlertid kan eksistensen av atypiske mekanismer av plastisitet innebære utvikling av patologiske symptomer. Overskuddet av plastisitet eller hyperplastisitet vil innebære at cerebrale strukturer er ustabile og at funksjonelle systemer som er essensielle for optimal kognitiv funksjon kan påvirkes.

På den annen side er underskuddet av plastisitet eller hypoplasticitetDet kan være skadelig for tilpasningen av vårt atferdsrepertoar til miljøet, det vil si at vi ikke klarer å tilpasse seg endrede miljøkrav (Pascual leone et al., 2011)

En oppdatert etiologien av psykiatriske forstyrrelser, synsforstyrrelser forbundet med disse forandringer i spesifikke hjerne kretser i stedet for som knutepunkter eller strukturelle forandringer i nerve (Rubio-Morell, et al., 2011).

Så metoder for hjerne stimulering, til slutt, har råd basert på modulering av plastiske inngrep, på grunn av sin evne til å indusere langsiktige endringer og optimalisere situasjonen for hver enkelt (Leone Pascual et al., 2011)

Hva er transcranial magnetisk stimulering??

Transcranial magnetisk stimulering er en fokusert, smertefri og sikker prosedyre (artikkel Rubio-Morell, et al.). På grunn av sin evne til neuromodulasjon, er den i stand til å produsere forbigående forandringer på nivået av cerebral plastisitet gjennom modifisering av kortikale excitability-tilstander (Rubio-Morell et al., 2011).

Det er en prosedyre som brukes til å lage elektriske strømninger i diskrete områder, ved anvendelse av elektromagnetiske pulser, raskt og skiftende, på individets hodebunn med koblingsspole kobles.

Det elektromagnetiske feltet trenger gjennom huden og skallen og når den cerebrale cortexen for å påvirke endringer i nivået av neuronal spenning.

Apparatene som brukes ved anvendelse av transcranial magnetisk stimulering og magnetfelt er varierte. Generelt bruker stimulatorer stimuleringsspoler av forskjellige former og størrelser som brukes på overflaten av hodebunnen.

Spolene er konstruert av kobbertråd som er isolert med en plastform. De mest brukte spolene er sirkulær og spolen i form av åtte (manolo manual).

Prinsipper for transcranial magnetisk stimulering

Denne teknikken er basert på prinsippet med elektromagnetisk induksjon Faraday M., fra hvilken et magnetisk felt som funksjon av tid denne hurtig svingning, vil være i stand til å indusere en liten elektrisk strøm intrakraniale neuroner i den underliggende hjernebarken.

Den elektriske strømmen som brukes, er et magnetfelt som påføres i skalp i en bestemt region, induserer i den cerebrale cortex en parallell elektrisk strøm og i motsatt retning til mottaket.

Når den elektriske stimuleringsstrømmen er fokusert på motorcortexen, og en optimal intensitet blir brukt, registreres en motorrespons eller motorisk potensialpotensial (Rubio-Morell et al., 2011).

Typer transcranial magnetisk stimulering

En type transcranial magnetisk stimulering er den repeterende (rTMS), som består av bruk av flere elektromagnetiske pulser raskt og suksessivt. Avhengig av frekvensen av stimulering som disse impulser blir utgitt, vil det forårsake forskjellige endringer.

  • Stimulering med høy frekvens: Når stimuleringen bruker mer enn 5 elektromagnetiske pulser per sekund, vil stimulansen av den stimulerte banen øke.
  • Lavfrekvent stimulering: Når stimuleringen bruker mindre enn en puls per sekund, vil spenningen av den stimulerte banen reduseres.

Når denne protokollen blir brukt, kan den indusere faste og konsistente responser i individene og føre til forsterkning eller depresjon av amplituder av motorfremkalte potensialer avhengig av stimuleringsparametrene.

RTMS protokoll, kjent som theta briste stimulering (TBS), etterligner paradigmer som brukes for å indusere langtids potensiering (LTP) og langvarig depresjon (DLP) i dyremodeller.

Når det brukes kontinuerlig (CTBS), vil stimulering fremkalle potensialer som vil vise en markert reduksjon i amplitude. På den annen side, når det brukes intermittent (ITBS), vil potensialer med større amplitude bli identifisert (Pascual leone et al., 2011).

Transcranial magnetisk stimulering, elektroencefalografi (EEG) og magnetisk resonans (MR) teknikker 

Realtidsintegrasjon av transcranial magnetisk stimulering med EEG kan gi informasjon om lokal cortical respons og distribuert nettverksdynamikk hos friske og syke fag.

Bruken av transcranial magnetisk stimulering og MR som et resultat tiltak muliggjør implementering av en rekke sofistikerte teknikker for å identifisere og karakterisere tilkoblingsnettverk mellom forskjellige hjernegrupper.

Således har flere studier vist at arkitekturen av hjernenettverk som varierer under normal aldring, og kan være unormal i pasienter med forskjellige nevropsykiatriske tilstander slik som schizofreni, depresjon, epilepsi, autisme spektrum lidelse eller sviktforstyrrelse oppmerksomhet og hyperaktivitet.

Hjernestimulering og patologi

En av de viktigste bruksområder for transcranial magnetisk stimulering er dens anvendelse for å forbedre ytelse eller symptomer forårsaket av forskjellige utviklingsforstyrrelser, nevropsykiatriske lidelser eller oppnådd hjerneskade kan påvirke funksjonen av hjernens plastisitet.

Vaskulære sykdommer

Patologien til vaskulære sykdommer er relatert til en hemisfærisk ubalanse, hvor aktiviteten til den skadede halvkule kompenseres av en økning i aktiviteten til det kontralaterale homologe området.

Ulike studier med anvendelse av rTMS-protokollen viser potensialet for rehabilitering av motoriske symptomer: økning i grepstyrke eller reduksjon av spasticitet.

epilepsi

Epilepsi er en patologi som involverer lidelse av konvulsive episoder på grunn av hyper-excitability av hjernebarken.

Et variert antall studier med barn i barndommen med fokal epilepsi har vist en signifikant reduksjon i frekvens og varighet av epileptiske anfall. Denne konklusjonen er imidlertid ikke generaliserbar siden det ikke er systematisk reduksjon i alle deltakere.

ADHD

Attention deficit hyperactivity disorder er forbundet med en hypo aktivering av forskjellige veier, spesielt i den dorsolaterale prefrontale cortexen.

Studien av Weaver og kollegaer viser en global klinisk forbedring og resultatene av evalueringsskalaene hos individer med ADHD etter anvendelse av forskjellige transcraniale magnetiske stimuleringsprotokoller..

TEA

Ved autistisk spektrumforstyrrelse beskrives en økning i generell gammaaktivitet, som kan være relatert til de forskjellige oppmerksomhets-, språklige eller arbeidsminneendringer som disse individene presenterer.

De forskjellige undersøkelsene antyder fordeler ved terapeutisk bruk av transkranial magnetisk stimulering hos barn med ASD. Deltakerne viser en betydelig forbedring av gamma-aktiviteten, forbedring av atferdsparametrene, oppmerksomhetsforbedringer og enda økning i score knyttet til oppkjøpet av ordforråd.

På grunn av det lille antallet studier og bruken av mangfold av stimuleringsprotokoller har det imidlertid ikke vært mulig å identifisere en optimal protokoll for terapeutisk bruk..

depresjon

Depresjon hos barn og ungdom ser ut til å være forbundet med ubalanse ved aktivering av forskjellige områder som dorsolaterale prefrontale cortex og limbiske regioner. Spesielt er det hypoaktivering i de venstre områdene, mens i høyre er det en hyperaktivering av disse strukturene.

De tilgjengelige studiene antyder eksistensen av kliniske effekter av bruken av rTMS-protokoller: symptomreduksjon, forbedring og til og med klinisk remisjon.

schizofreni

I tilfelle av schizofreni var en økning i spenningen i venstre temporo-parietal cortex forbundet med positive symptomer, og på den annen side en reduksjon i venstre prefrontal spenning, relatert til negative symptomer..

Resultatene på effekten av transcranial magnetisk stimulering i den pediatriske befolkningen viser tegn på reduksjon av positive symptomer, hallusinasjoner.

begrensninger

Generelt viser disse studiene foreløpige bevis på potensialet for hjernestimuleringsteknikker. Imidlertid er forskjellige begrensninger identifisert blant hvilke er den begrensede bruken av stimuleringsteknikker, vanligvis forbundet med alvorlige patologier eller hvor farmakologisk behandling ikke har en signifikant effekt..

På den annen side gjør heterogeniteten av resultatene og de forskjellige metodene som er brukt, det vanskelig å identifisere de optimale stimuleringsprotokollene.

Fremtidig forskning skal utdype kunnskap om de fysiologiske og kliniske effektene av transcranial magnetisk stimulering.

bibliografi

  1. Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M., Rotenberg, A. (2011). Karakterisering av hjerne-kortisk plastisitet og nettverksdynamikk over aldersspenningen i helse og sykdom med TMS-EEG og TMS-fMRI. Brain Topogr.(24), 302-315.
  2. Rubio-Morell, B., Rotenberg, A., Hernández-Expósito, S., & Pascual-Leone, Á. (2011). Bruk av ikke-invasiv hjernestimulering i barndoms psykiatriske lidelser: nye muligheter og diagnostiske og terapeutiske utfordringer. Rev Neurol, 53(4), 209-225.
  3. Tornos Muñoz, J., Ramos Estébañez, C., Valero-Cabré, A., Camprodón Giménez, J., & Pascual-Leone Pascual, A. (2008). Transcranial magnetisk stimulering. I F. Maestú Unturbe, M. Rios Lago, og R. Cabestro Alonso, Neuroimaging. Kognitive teknikker og prosesser (s. 213-235). Elsevier.
  4. Vicario, C., & Nitsche, M. (2013). Ikke-invasiv hjernestimulering for behandling av hjernesykdommer i barndom og ungdomsår: state of the art, nåværende grenser og fremtidige utfordringer. Grenser i systemnærvitenskap, 7(94).
  5. Kilde bilde.