TRANSKRANIELL MAGNETISK STIMULERING: VAD DEN ÄR TILL FÖR OCH TYPER - NEUROPSYCHOLOGY - 2025

Den transkraniella magnetiska stimuleringen är en teknik för icke-invasiv hjärnstimulering som har antagit en stor ökning de senaste åren, inte bara inom forskningsområdet, utan också inom det kliniska området med rehabilitering och terapeutisk undersökning.

Denna typ av hjärnstimuleringstekniker tillåter modulering av hjärnaktivitet utan behov av att tränga igenom kranialhvelvet för att direkt nå hjärnan.

Inom hjärnstudieteknikerna kan vi hitta olika tekniker, men de mest använda är transkraniell likströmstimulering (tDCS) och, i större utsträckning, transkraniell magnetisk stimulering, (Vicario et al., 2013).

Vad används transkraniell magnetisk stimulering?

På grund av deras neuromoduleringskapacitet kan dessa tekniker användas för utforskning och modulering av olika hjärnfunktioner: motorisk färdighet, visuell uppfattning, minne, språk eller humör, i syfte att förbättra prestanda (Pascual Leone et al., 2011 ).

Hos friska vuxna har de generellt använts för att övervaka kortikal excitabilitet och som neuromoduleringstekniker för att inducera hjärnplastisitet. Användningen av dessa tekniker i den pediatriska populationen är emellertid begränsad till behandling av vissa sjukdomar för att rehabilitera skadade funktioner (Pascual leone et al., 2011).

För närvarande har användningen utvidgats till området psykiatri, neurologi och till och med rehabilitering sedan många neurologiska och psykiatriska sjukdomar i barndom och ungdomar förändrar förändringar i hjärnplastisitet (Rubio-Morell et al., 2011).

Bland de kognitiva funktioner som verkar förbättras är de som orsakas av Parkinsons sjukdom, motorisk kontroll efter en stroke, afasi, epilepsi och depression, bland andra (Vicario et al., 2013).

Hjärnplastisitetskoncept

Hjärnplastisitet representerar en central egenskap hos centrala nervsystemet. Det är viktigt för etablering och underhåll av hjärnkretsar genom modifiering av strukturer och funktioner som svar på miljökraven (Pascual Leone et al., 2011)

Hjärnan är ett dynamiskt organ som använder mekanismer som potentiering, försvagning, beskärning, tillägg av synaptiska anslutningar eller neurogenes för att anpassa dess arkitektur och kretslopp, vilket tillåter förvärv av nya färdigheter eller anpassning efter skada. Det är en viktig mekanism för förmågan att lära sig, komma ihåg, omorganisera och återhämta sig från hjärnskador (Rubio-Morell et al., 2011).

Förekomsten av atypiska plasticitetsmekanismer kan emellertid innebära utveckling av patologiska symtom. Överdriven plasticitet eller hyperplasticitet innebär att hjärnstrukturer är instabila och att funktionella system som är viktiga för optimal kognitiv funktion kan påverkas.

Å andra sidan kan underskottet av plastisitet eller hypoplasticitet vara skadligt för anpassningen av vår beteendepertoar till miljön, det vill säga att vi inte kan anpassa oss till de förändrade miljökraven (Pascual leone et al., 2011)

En uppdaterad vy av etiologin för psykiatriska störningar relaterar dessa förändringar till störningar i specifika hjärnkretsar, snarare än som fokala strukturella förändringar eller neurotransmission (Rubio-Morell, et al., 2011).

Därför kan hjärnstimuleringsmetoder i slutändan tillåta ingripanden baserade på modulering av plasticitet, på grund av deras förmåga att framkalla långsiktiga förändringar och därmed optimera situationen för varje individ (Pascual leone, et al., 2011)

Vad är transkraniell magnetisk stimulering?

Transkraniell magnetisk stimulering är en fokal, smärtfri och säker procedur (artikel Rubio-Morell et al). På grund av dess neuromoduleringskapacitet kan den producera övergående förändringar på nivå av hjärnplastisitet genom modifiering av kortikala excitabilitetstillstånd (Rubio-Morell et al., 2011).

Det är en procedur som används för att skapa elektriska strömmar i diskreta områden genom applicering av snabba och föränderliga elektromagnetiska pulser på individens hårbotten med en kopparspole ansluten.

Det elektromagnetiska fältet tränger igenom huden och skallen och når hjärnbarken för att påverka förändringar på nivån av neuronal excitabilitet.

Anordningarna som används vid applicering av transkraniell magnetisk stimulering och magnetfält varierar. I allmänhet använder stimulatorer stimuleringsspolar av olika former och storlekar som appliceras på ytan av hårbotten.

Spolarna är konstruerade av koppartråd som är isolerad med en plastform. De mest använda spolformerna är den cirkulära och den åttaformade spolen (manuell manolo).

Principer för transkraniell magnetisk stimulering

Denna teknik är baserad på principen om elektromagnetisk induktion av M. Faraday, från vilken ett magnetfält som, beroende på tiden, ger en snabb oscillation, kommer att kunna inducera en liten intrakraniell elektrisk ström i neuronerna i den underliggande hjärnbarken.

Den elektriska strömmen som används, det är ett magnetfält som appliceras på hårbotten i ett specifikt område, inducerar en elektrisk ström i hjärnbarken som är parallell och i motsatt riktning till den mottagna.

När den stimulerande elektriska strömmen är fokuserad på motorcortex, och en optimal intensitet används, registreras ett motoriskt svar eller en motor som framkallas potential (Rubio-Morell et al., 2011).

Typer av transkraniell magnetisk stimulering

En typ av transkraniell magnetisk stimulering är repetitiv (rTMS), som består av applicering av flera elektromagnetiska pulser i snabb följd. Beroende på stimuleringsfrekvensen vid vilken dessa pulser sänds kommer det att förorsaka olika förändringar.

• Högfrekvensstimulering : När stimulering använder mer än 5 elektromagnetiska pulser per sekund, kommer den stimulerade banans excitabilitet att öka.
• Låg hastighet pacing: När stimulerings användningar mindre än en puls per sekund, kommer retbarhet av den stimulerade vägen minska.

När detta protokoll tillämpas kan det inducera robusta och konsekventa svar hos individer och leda till förstärkning eller fördjupning av amplituder av motoriska framkallade potentialer beroende på stimuleringsparametrarna.

Ett rTMS-protokoll, känt som Theta Burst Stimulation (TBS), efterliknar de paradigmer som används för att inducera långvarig potentiering (PLP) och långvarig depression (DLP) i djurmodeller.

Vid kontinuerlig applicering (CTBS) kommer stimuleringen att framkalla potentialer som visar en markant minskning av amplituden. Å andra sidan, när den appliceras intermittent (ITBS), kommer potential med större amplitud att identifieras (Pascual leone et al., 2011).

Transkraniell magnetisk stimulering, elektroencefalografi (EEG) och magnetisk resonansavbildning (MRI)

Integrering i realtid av transkraniell magnetisk stimulering med EEG kan ge information om lokal kortikalsvar och distribuerad nätverksdynamik hos friska och sjuka personer.

Användningen av transkraniell magnetisk stimulering och MRI som resultatmätning möjliggör implementering av en mängd sofistikerade tekniker för att identifiera och karakterisera anslutningsnätverk mellan olika hjärnregioner.

Således har flera studier visat att arkitekturen i hjärnanätverk varierar under normalt åldrande och kan vara onormalt hos patienter med olika neuropsykiatriska tillstånd som schizofreni, depression, epilepsi, autismspektrumstörning eller underskottstörning. uppmärksamhet och hyperaktivitet.

Hjärnstimulering och patologi

En av de viktigaste användningarna av transkraniell magnetisk stimulering är dess tillämpning för att förbättra prestanda eller symtom orsakade av olika utvecklingsstörningar, neuropsykiatriska störningar eller förvärvade hjärnskador, vilket kan påverka funktionen hos hjärnplastisiteten.

Kärlsjukdomar

Patologin för kärlsjukdomar är relaterad till en hemisfärisk obalans, i vilken aktiviteten hos den skadade halvklotet kompenseras av en ökning av aktiviteten i det kontralaterala homologa området.

Olika studier med tillämpningen av rTMS-protokollet visar dess potential för rehabilitering av motoriska symtom: ökad greppstyrka eller minskning av spasticitet.

Epilepsi

Epilepsi är en patologi som involverar lidande av krampaktiga episoder på grund av en hyper-excitabilitet i hjärnbarken.

Ett varierat antal studier med patienter i barndomsåldern med fokaltypilepsi har visat en signifikant minskning av frekvensen och varaktigheten av epileptiska anfall. Denna slutsats är dock inte generaliserbar eftersom det inte finns någon systematisk minskning av alla deltagare.

ADHD

Uppmärksamhetsbrist hyperaktivitetsstörning är associerad med hypo-aktivering av olika vägar, specifikt i den dorsolaterala prefrontala cortex.

Studien av Weaver et al. Visar en övergripande klinisk förbättring och resultaten av utvärderingsskalorna hos individer med ADHD efter tillämpning av olika transkraniella magnetiska stimuleringsprotokoll.

FACKLA

I fallet med autismspektrumstörning beskrivs en ökning av den allmänna gammainaktiviteten, som kan vara relaterad till de olika uppmärksamhets-, språkliga eller arbetsminnesförändringar som dessa individer presenterar.

De olika undersökningarna antyder fördelarna med den terapeutiska användningen av transkraniell magnetisk stimulering hos barn med ASD. Deltagarna visar en signifikant förbättring av gamma-aktivitet, förbättring i beteendeparametrar, uppmärksamhetsförbättringar och till och med en ökning av poäng relaterade till förvärv av ordförråd.

På grund av det lilla antalet studier och användningen av olika stimuleringsprotokoll har det emellertid inte varit möjligt att identifiera ett optimalt protokoll för dess terapeutiska användning.

Depression

Depression hos barn och ungdomar verkar vara förknippad med en obalans i aktiveringen av olika områden såsom dorsolaterala prefrontala cortex och limbiska regioner. Specifikt finns det hypoaktivering i de vänstra regionerna, medan till höger finns det hyperaktivering av dessa strukturer.

De tillgängliga studierna antyder förekomsten av effekter på den kliniska nivån för användning av rTMS-protokoll: minskning av symtom, förbättring och till och med klinisk remission.

Schizofreni

När det gäller schizofreni har en ökning av excitabilitet hos vänster temporo-parietal cortex identifierats, å ena sidan, associerad med positiva symtom och å andra sidan en minskning av vänster prefrontal excitabilitet, relaterad till negativa symtom.

Resultaten på effekterna av transkraniell magnetisk stimulering i den pediatriska populationen visar bevis på en minskning av positiva symtom, hallucinationer.

begränsningar

Sammantaget visar dessa studier preliminära bevis på potentialen för hjärnstimuleringstekniker. Emellertid har olika begränsningar identifierats, inklusive den knappa användningen av stimuleringstekniker, vanligtvis förknippade med allvarliga patologier eller där läkemedelsbehandling inte har någon signifikant effekt.

Å andra sidan gör heterogeniteten i resultaten och de olika metoderna som används det svårt att identifiera de optimala stimuleringsprotokollen.

Framtida forskning bör fördjupa kunskapen om de fysiologiska och kliniska effekterna av transkraniell magnetisk stimulering.

Bibliografi

1. Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M., Rotenberg, A. (2011). Karaktäriserar hjärnkortikal plasticitet och nätverksdynamik över åldersspänningen i hälsa och sjukdomar med TMS-EEG och TMS-fMRI. Brain Topogr. (24), 302-315.
2. Rubio-Morell, B., Rotenberg, A., Hernández-Expósito, S., & Pascual-Leone, Á. (2011). Användning av icke-invasiv hjärnstimulering vid psykiatriska barnsjukdomar: nya möjligheter och diagnostiska och terapeutiska utmaningar. Rev Neurol, 53 (4), 209-225.
3. Tornos Muñoz, J., Ramos Estébañez, C., Valero-Cabré, A., Camprodón Giménez, J., & Pascual-Leone Pascual, A. (2008). Transkraniell magnetisk stimulering. I F. Maestú Unturbe, M. Rios Lago, & R. Cabestro Alonso, Neuroimagen. Kognitiva tekniker och processer (s. 213-235). Elsevier.
4. Vicario, C., & Nitsche, M. (2013). Icke-invasiv hjärnstimulering för behandling av hjärtsjukdomar i barndom och ungdom: modern teknik, nuvarande gränser och framtida utmaningar. Frontiers in systems neurscience, 7 (94).
5. Bildkälla.