Transcranial magnetisk stimulering til det, den anvendes, typer og patologier



den Transcranial magnetisk stimulering er en ikke-invasiv hjerne stimulering teknik, hvis brug har oplevet en stor stigning i de seneste år, ikke kun inden for forskning, men også i det kliniske område med rehabilitering og terapeutisk udforskning.

Denne type hjernestimuleringsteknikker gør det muligt at modulere hjernens aktivitet uden at trænge igennem kranialhvelvet for at nå hjernen direkte.

Blandt de teknikker til hjernen undersøgelser, kan vi finde mange teknikker, men de er de mest anvendte transkraniel jævnstrøm stimulation (TDCs) og højere andel transkraniel magnetisk stimulation (Vicario et al., 2013).

indeks

  • 1 Hvad bruges transcranial magnetisk stimulering til??
  • 2 Begreb cerebral plasticitet
  • 3 Hvad er transcranial magnetisk stimulering??
    • 3.1 Principper for transcranial magnetisk stimulering
  • 4 Typer af transcranial magnetisk stimulering
    • 4.1 Transcranial magnetisk stimulering, elektroencefalografi (EEG) og magnetisk resonans (MR) teknikker 
  • 5 Hjernestimulering og patologi
    • 5.1 vaskulære sygdomme
    • 5.2 Epilepsi
    • 5.3 ADHD
    • 5.4 TEA
    • 5.5 Depression
    • 5.6 Schizofreni
  • 6 begrænsninger
  • 7 Bibliografi

Hvad anvendes transcranial magnetisk stimulering til??

For sin evne til at neuromodulering, kan disse teknikker anvendes til udforskning og modulering af forskellige hjernefunktioner. Motor færdigheder, visuel perception, hukommelse, sprog eller humør, for at forbedre ydeevnen (Pascual Leone et al, 2011 ).

Hos friske voksne er de generelt blevet brugt til at overvåge cortical excitability og som neuromodulationsteknikker for at fremkalde cerebral plasticitet. Anvendelsen af ​​disse teknikker i den pædiatriske befolkning er dog begrænset til behandling af nogle sygdomme, for at rehabilitere beskadigede funktioner (Pascual leone et al., 2011).

I øjeblikket har dens anvendelse udvidet til området for psykiatri, neurologi og endda rehabilitering siden adskillige neurologiske og psykiatriske lidelser i barndommen og ungdommen har ændringer i hjernens plasticitet (Rubio-Morell et al., 2011).

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

Begrebet cerebral plasticitet

Den cerebrale plasticitet repræsenterer en central egenskab af centralnervesystemet. Det er afgørende for etablering og vedligeholdelse af hjernekredsløb gennem ændring af strukturer og funktioner som reaktion på miljøkrav (Pascual leone et al., 2011)

Hjernen er et dynamisk organ, der beskæftiger mekanismer som potensering, svækkelse, beskæring, tilsætning af synaptiske forbindelser eller neurogenese at tilpasse sin arkitektur og kredsløb, muliggør erhvervelse af nye færdigheder eller tilpasning efter skade. Det er en vigtig mekanisme for evnen til at lære, huske, omorganisere og genoprette hjerneskader (Rubio-Morell et al., 2011).

Imidlertid kan forekomsten af ​​atypiske plastisitetsmekanismer inddrage udviklingen af ​​patologiske symptomer. Overskydelsen af ​​plasticitet eller hyperplasticitet vil betyde, at cerebrale strukturer er ustabile, og at de funktionelle systemer, der er afgørende for den optimale kognitive funktion, kan påvirkes.

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

En opdateret opfattelse af psykiatriske sygdoms ætiologi vedrører disse ændringer i sygdomme i specifikke hjerne kredsløb, snarere end som fokale strukturelle ændringer eller ved neurotransmission (Rubio-Morell, et al., 2011).

Derfor kan hjerne stimuleringsmetoder i sidste ende tillade indgreb baseret på modulering af plasticitet på grund af deres evne til at inducere langsigtede ændringer og således optimere hver enkelt persons situation (Pascual leone et al., 2011)

Hvad er den transcraniale magnetiske stimulering??

Transcranial magnetisk stimulering er en fokal, smertefri og sikker procedure (artikel Rubio-Morell, et al.). På grund af dets evne til neuromodulation er det i stand til at frembringe forbigående ændringer på niveauet af cerebral plasticitet gennem modifikationen af ​​cortical excitability states (Rubio-Morell et al., 2011).

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

Det elektromagnetiske felt trænger gennem huden og kraniet og når den cerebrale cortex for at påvirke ændringer i niveauet af neuronal excitabilitet.

De enheder, der anvendes til anvendelse af transcranial magnetisk stimulering og magnetfelter varieres. Generelt bruger stimulatorer stimuleringsspoler af forskellige former og størrelser, som anvendes på overfladen af ​​hovedbunden.

Spolerne er konstrueret af kobbertråd, der er isoleret med en plastskimmel. De mest anvendte former for spole er cirkulæret og spolen i form af otte (manolo manual).

Principper for transcranial magnetisk stimulering

Denne teknik er baseret på princippet om elektromagnetisk induktion Faraday M., hvorfra et magnetfelt versus tid denne hurtige svingning, være i stand til at inducere en lille elektrisk strøm intrakranielle neuroner i den underliggende hjernebark.

Den elektriske strøm, der anvendes, er et magnetfelt, der påføres i hovedbunden i en bestemt region, inducerer i den cerebrale cortex en parallel elektrisk strøm og i modsat retning mod den modtagne.

Når den elektriske stimuleringsstrøm er fokuseret på motorcortexen, og en optimal intensitet anvendes, registreres et motorrespons eller motorfremkaldt potentiale (Rubio-Morell et al., 2011).

Typer af transcranial magnetisk stimulering

En type transcranial magnetisk stimulering er den gentagne (rTMS), som består af anvendelsen af ​​flere elektromagnetiske impulser hurtigt og successivt. Afhængigt af frekvensen af ​​stimulering, som disse pulser udledes af, vil det medføre forskellige ændringer.

  • Stimulering med høj frekvens: Når stimuleringen bruger mere end 5 elektromagnetiske impulser pr. sekund, vil stimuleringen af ​​den stimulerede vej øges.
  • Lavfrekvent stimulering: Når stimuleringen bruger mindre end en puls per sekund, vil excitabiliteten af ​​den stimulerede bane mindskes.

Når denne protokol anvendes, kan den fremkalde solide og konsistente responser hos individerne og føre til forstærkning eller depression af amplituder af motorfremkaldte potentialer afhængigt af stimuleringsparametrene.

RTMS protokol, kendt som Theta burst stimulering (TBS), efterligner paradigmerne anvendes til at fremkalde langtidspotensering (LTP) og langsigtet depression (DLP) i dyremodeller.

Når der anvendes kontinuerligt (CTBS), vil stimulering fremkalde potentialer, som vil vise et markant fald i amplitude. På den anden side identificeres potentialer med større amplitude (Pascual leone et al., 2011), når de anvendes intermitterende (ITBS).

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

Real-time integration af transcranial magnetisk stimulering med EEG kan give information om lokal cortical respons og distribueret netværksdynamik hos raske og syge fag.

Anvendelsen af ​​transcranial magnetisk stimulering og MR som en resultatforanstaltning tillader implementering af en række avancerede teknikker til at identificere og karakterisere forbindelsesnetværk mellem forskellige regioner i hjernen.

Således har flere undersøgelser vist, at arkitekturen i hjernenetværk varierer under normal ældning og kan være abnorm i patienter med en række forskellige neuropsykiatriske tilstande, såsom skizofreni, depression, epilepsi, autisme spektrum forstyrrelse eller Deficit Disorder opmærksomhed og hyperaktivitet.

Hjernestimulering og patologi

En af de vigtigste anvendelser af transcranial magnetisk stimulering er dens anvendelse til forbedring af præstationer eller symptomer forårsaget af forskellige udviklingsforstyrrelser, neuropsykiatriske lidelser eller erhvervet hjerneskade kan påvirke funktionen af ​​hjernens plasticitet.

Vaskulære sygdomme

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

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

epilepsi

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

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

ADHD

Attention deficit hyperactivity disorder er forbundet med en hypo aktivering af forskellige veje, specifikt i den dorsolaterale præfrontale cortex.

Studien af ​​Weaver og kolleger viser en global klinisk forbedring og resultaterne af evalueringsskalaerne hos personer med ADHD efter anvendelse af forskellige transcraniale magnetiske stimuleringsprotokoller..

TEA

I tilfælde af autistisk spektrumforstyrrelse beskrives en stigning i generel gammaaktivitet, som kan relateres til de forskellige opmærksomhed, sproglige eller arbejdsmæssige hukommelsesændringer, som disse personer er til stede.

De forskellige undersøgelser tyder på fordelene ved den terapeutiske anvendelse af transcranial magnetisk stimulering hos børn med ASD. Deltagerne viser en signifikant forbedring af gamma-aktiviteten, forbedring af adfærdsmæssige parametre, opmærksomhedsforbedringer og endog stigning i scoringer relateret til erhvervelsen af ​​ordforråd.

På grund af det lille antal undersøgelser og brugen af ​​mangfoldighed af 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 som de dorsolaterale præfrontale cortex og limbiske regioner. Især er der hypoaktivering i de venstre områder, mens i højre side er der hyperaktivering af disse strukturer.

De tilgængelige undersøgelser tyder på forekomsten af ​​kliniske virkninger af brugen af ​​rTMS-protokoller: symptomreduktion, forbedring og endog klinisk remission.

skizofreni

I tilfælde af skizofreni var på den ene side en stigning i excitabiliteten af ​​den venstre temporo-parietale cortex forbundet med positive symptomer og på den anden side et fald i venstre præfrontal excitabilitet relateret til negative symptomer..

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

begrænsninger

Generelt viser disse undersøgelser foreløbige beviser for potentialet i hjernestimuleringsteknikker. Imidlertid er forskellige begrænsninger blevet identificeret, blandt hvilke er den begrænsede anvendelse af stimuleringsteknikker, som generelt er forbundet med alvorlige patologier, eller hvor farmakologisk behandling ikke har en signifikant virkning..

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

Fremtidig forskning skal uddybe viden om de fysiologiske og kliniske virkninger af transcranial magnetisk stimulering.

bibliografi

  1. Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M., Rotenberg, A. (2011). Karakteriserende hjerne-kortisk 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). Anvendelse af ikke-invasiv hjerne stimulering i barndomspsykiatriske 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). Transcranial Magnetic Stimulation. I F. Maestú Unturbe, M. Rios Lago, og R. Cabestro Alonso, Neuroimaging. Kognitive teknikker og processer (s. 213-235). Elsevier.
  4. Vicario, C., & Nitsche, M. (2013). Ikke-invasiv hjernestimulering til behandling af hjernesygdomme i barndom og ungdomsår: state of the art, nuværende grænser og fremtidige udfordringer. Grænser i systemernes videnskab, 7(94).
  5. Kildebillede.