Transkranial magnetisk stimulering för vad den används, typer och patologier



den Transcranial magnetisk stimulering är en icke-invasiv hjärnstimuleringsteknik vars användning har upplevt en stor ökning de senaste åren, inte bara inom forskning, utan också inom det kliniska området med rehabilitering och terapeutisk prospektering.

Denna typ av hjärnstimuleringstekniker gör det möjligt att modulera hjärnaktiviteten utan att behöva tränga igenom kranialvalvet för att nå hjärnan direkt.

Bland de metoder för hjärnstudier, kan vi hitta många tekniker, men de är de mest använda transkraniell likström stimulering (TFF) och högre andel transkraniell magnetisk stimulering (Vicario et al., 2013).

index

  • 1 Vad används transcranial magnetisk stimulering??
  • 2 Begreppet cerebral plasticitet
  • 3 Vad är transcranial magnetisk stimulering??
    • 3.1 Principer för transcranial magnetisk stimulering
  • 4 Typer av transkranial magnetisk stimulering
    • 4.1 Transcranial magnetisk stimulering, elektroencefalografi (EEG) och magnetisk resonans (MR) tekniker 
  • 5 Hjärnstimulering och patologi
    • 5.1 kärlsjukdomar
    • 5.2 Epilepsi
    • 5,3 ADHD
    • 5.4 TEA
    • 5,5 Depression
    • 5.6 Schizofreni
  • 6 begränsningar
  • 7 Bibliografi

Vad används transcranial magnetisk stimulering för??

För sin förmåga att neuromodulering kan dessa tekniker användas för utforskning och modulering av olika hjärnfunktioner. Motorik, visuell perception, minne, språk eller humör, i syfte att förbättra prestanda (Pascual leone et al, 2011 ).

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

För närvarande har användningen expanderat till området psykiatri, neurologi och även rehabilitering eftersom många neurologiska och psykiatriska sjukdomar i barndomen och tonåren har förändringar i hjärnans plasticitet (Rubio-Morell et al., 2011).

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

Begreppet hjärnplasticitet

Den cerebrala plasticiteten representerar en egen egenskap hos centrala nervsystemet. Det är väsentligt för etablering och underhåll av hjärnkretsar genom förändring av strukturer och funktioner som svar på miljökrav (Pascual leone et al., 2011)

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

Förekomsten atypiska plasticitet mekanismer kan innebära utveckling av patologiska symptom. Överskott plasticitet eller hiperplasticidad, innebära att hjärnstrukturer är instabila och funktionella system som är väsentliga för optimal kognitiv funktion kan påverkas.

Å andra sidan underskottet av plasticitet eller hypoplasticitetDet kan vara skadligt för anpassningen av vår beteendemässiga repertoar till miljön, det vill säga att vi inte kan anpassa sig till förändrade miljökrav (Pascual leone et al., 2011)

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

Därför kan hjärnstimuleringsmetoder i slutändan möjliggöra interventioner baserade på modulering av plasticitet på grund av deras förmåga att inducera långsiktiga förändringar och därigenom optimera situationen för varje individ (Pascual leone et al., 2011)

Vad är den transcraniella magnetiska stimulansen??

Transkraniell magnetisk stimulering är en samlingspunkt, smärtfri och säker procedur (artikel Rubio-Morell et al). Avseende på deras förmåga neuromodulering är kapabel att producera övergående förändringar av hjärnans plasticitet nivå genom ändring av kortikala upphetsning tillstånd (Rubio-Morell et al., 2011).

Det är ett förfarande som används för att skapa elektriska strömmar i diskreta områden, genom applicering av elektromagnetiska pulser, snabbt och bytande, på individens hårbotten med kopparspolen kopplar.

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

Apparaten som används vid applicering av transcranial magnetisk stimulering och magnetfält varieras. Generellt använder stimulatorer stimuleringsspolar av olika former och storlekar som används på ytan av hårbotten.

Spolarna är konstruerade av koppartråd som isoleras med en plastmögel. De mest använda spolformarna är cirkulären och spolen i form av åtta (manolo manual).

Principer för transcranial magnetisk stimulering

Denna teknik är baserad på principen av elektromagnetisk induktion Faraday M., från vilken ett magnetiskt fält som funktion av tid denna snabba svängning, kommer att kunna inducera en liten elektriska ström intrakraniella neuroner i den underliggande cerebrala cortex.

Den elektriska strömmen som används, det är ett magnetfält som appliceras på hårbotten i en specifik region, inducerar i en cerebral cortex en parallell elektrisk ström och i motsatt riktning mot mottaget.

När den elektriska strömmen stimuleringen är fokuserad på motoriska cortex, och optimal intensitet används, en motorisk respons eller motor evoked potential (Rubio-Morell et al., 2011) kommer att registreras.

Typer av transkranial magnetisk stimulering

En typ av transcranial magnetisk stimulering är det repetitiva (rTMS), som består av applicering av flera elektromagnetiska pulser snabbt och successivt. Beroende på frekvensen av stimulans som dessa pulser emitteras kommer det att orsaka olika förändringar.

  • Stimulering med hög frekvens: När stimuleringen använder mer än 5 elektromagnetiska pulser per sekund ökar excitabiliteten hos den stimulerade vägen.
  • Lågfrekvensstimulering: när stimuleringen använder mindre än en puls per sekund minskar excitabiliteten hos den stimulerade vägen.

När detta protokoll tillämpas kan det inducera solida och konsekventa svar hos individerna och leda till förstärkning eller depression av amplituder av motorframkallade potentialer beroende på stimuleringsparametrarna.

RTMS-protokollet, känd som Theta burst stimulering (TBS), härmar de paradigmer används för att inducera långsiktig potentiering (LTP) och långtidsdepression (DLP) i djurmodeller.

Vid kontinuerlig applicering (CTBS) kommer stimulering att framkalla potentialer som kommer att visa en märkbar minskning av amplituden. Å andra sidan identifieras potentiellt med en större amplitud (Pascual leone et al., 2011) vid intermittent applicering (ITBS).

Transcranial magnetisk stimulering, elektroencefalografi (EEG) och magnetisk resonans (MR) tekniker 

Real-time integration av transcranial magnetisk stimulering med EEG kan ge information om lokal cortical respons och distribuerad nätverksdynamik hos friska och sjuka ämnen.

Användningen av transcranial magnetisk stimulering och MR som en resultatåtgärd möjliggör genomförandet av en rad sofistikerade tekniker för att identifiera och karakterisera anslutningsnät mellan olika regioner i hjärnan.

Sålunda, har flera studier visat att arkitekturen av hjärnans nätverk som varierar under normalt åldrande, och kan vara onormala hos patienter med en mängd olika neuropsykiatriska tillstånd, såsom schizofreni, depression, epilepsi, autism eller Deficit Disorder uppmärksamhet och hyperaktivitet.

Hjärnstimulering och patologi

En av de viktigaste tillämpningarna av transkranial magnetisk stimulering är dess tillämpning på att förbättra prestanda eller symtom som orsakas av olika utvecklingsstörningar, neuropsykiatriska störningar eller förvärvad hjärnskada kan påverka funktionen av hjärn plasticitet.

Vaskulära sjukdomar

Patologin för vaskulära sjukdomar relaterade till en hemisfärisk obalans, varvid aktiviteten av den skadade hemisfären kompenseras av en ökning av aktivitetsområdet kontra homolog.

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

epilepsi

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

Ett varierat antal studier med barn i barndomen med epilepsi av fokal typ 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

Attention deficit hyperactivity disorder är associerad med en hypoaktivering av olika vägar, speciellt i dorsolateral prefrontal cortex.

Den Weaver et al studie visar förbättring övergripande och resultaten av utvärderingsskalor i individer med ADHD klinik efter applicering av olika protokoll transkraniell magnetisk stimulering.

TE

I fallet med autistisk spektrumstörning beskrivs en ökning av allmän gammaktivitet som kan relateras till de olika uppmärksamhets-, språkliga eller arbetsminnesförändringar som dessa individer presenterar.

De olika undersökningarna tyder på fördelarna med den terapeutiska användningen av transcranial magnetisk stimulering hos barn med ASD. Deltagarna visar en signifikant förbättring av gamma-aktiviteten, förbättring av beteendeparametrarna, försiktighetsförbättringar och jämn ökning av poäng i samband med förvärv av vokabulär.

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 tycks vara associerat med en obalans i aktiveringen av olika områden såsom dorsolaterala prefrontala cortex och limbiska regioner. Specifikt, inträffar hypoactivation i regioner kvar, medan rätt hyperaktivering av dessa strukturer observeras.

De tillgängliga studierna tyder på att det finns kliniska effekter av användningen av rTMS-protokoll: symptomreduktion, förbättring och till och med klinisk remission.

schizofreni

I har identifierats vid schizofreni, å ena sidan, en ökning av retbarhet av den vänstra temporo-parietal cortex, i samband med positiva symptom och å andra sidan en minskning i den vänstra prefrontala retbarhet, negativa symptom relaterade.

Resultaten på effekterna av transkranial magnetisk stimulering i den pediatriska befolkningen visar på minskning av positiva symptom, hallucinationer.

begränsningar

I allmänhet visar dessa studier preliminära bevis på potentialen i hjärnstimuleringstekniker. Emellertid har olika begränsningar identifierats, bland vilka den begränsade användningen av stimuleringstekniker är allmänt associerad med allvarliga patologier eller i vilken farmakologisk behandling inte har någon signifikant effekt..

Å andra sidan gör heterogeniteten av resultaten och de olika metoderna som används, det svårt att identifiera optimala stimuleringsprotokoll.

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

bibliografi

  1. Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M., Rotenberg, A. (2011). Karakterisera Brain kortikala plasticitet och nätverks Dynamics Across the Age-Span vid hälsa och sjukdom 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 i psykiatriska störningar i barndomen: nya möjligheter och diagnostiska och terapeutiska utmaningar. Rev Neurol, 53(4), 209-225.
  3. Svarv Munoz, J., Ramos Estébanez, C, Valero-Cabré, A., Gimenez Camprodón, J., & Pascual Pascual-Leone, A. (2008). Transcranial magnetisk stimulering. I F. Maestú Unturbe, M. Rios Lago, och R. Cabestro Alonso, Neuroimaging. Kognitiva tekniker och processer (sid 213-235). Elsevier.
  4. Vicario, C., & Nitsche, M. (2013). Icke-invasiv hjärnstimulering för behandling av hjärtsjukdomar i barndomen och ungdomar: toppmodern, nuvarande gränser och framtida utmaningar. Gränser i systemets neurscience, 7(94).
  5. Källa bild.