Ce este stimularea magnetică transcraniană?

stimularea magnetică transcranială (EMT) este o tehnică neinvazivă de stimulare a creierului a cărei utilizare a cunoscut o creștere mare în ultimii ani, nu numai în domeniul cercetării, dar și în domeniul clinic cu reabilitare și explorare terapeutică.

Acest tip de tehnici de stimulare a creierului permite modularea activității creierului fără a fi necesară pătrunderea în bolta craniană pentru a ajunge direct la creier.

În cadrul ECNI, putem gasi diferite tehnici, dar cele mai folosite suntStimulare transversală curentă directă (tDCS) și în proporție mai mare stimularea magnetică transcranială (TMS), (Vicario și colab., 2013).

Pentru ce se utilizează stimularea magnetică transcraniană?

Pentru capacitatea sa de a neuromodularea, aceste tehnici pot fi folosite pentru explorare și modularea funcțiilor cerebrale diferite. Abilitati motorii, percepția vizuală, memorie, limba sau starea de spirit, în scopul de a îmbunătăți performanța (Pascual leone et al, 2011 ).

La adulții sănătoși, ei au fost în general utilizați pentru a monitoriza excitabilitatea corticală și ca tehnici de neuromodulare pentru a induce plasticitatea cerebrală. Cu toate acestea, utilizarea acestor tehnici la populația pediatrică este limitată la tratamentul anumitor boli, la reabilitarea funcțiilor deteriorate (Pascual leone et al., 2011).

În prezent, utilizarea sa sa extins în zona de psihiatrie, neurologie si chiar de reabilitare, deoarece numeroase tulburări neurologice și psihiatrice in copilarie si adolescenta au modificari in plasticitatea creierului (Rubio-Morell și colab., 2011).

Printre functiile cognitive par a imbunatati sunt cele cauzate de boala Parkinson, cu motor după un accident vascular cerebral, afazie, epilepsie si depresie, printre altele (Vicario și colab., 2013). Controlul

Conceptul de plasticitate cerebrală

Plasticitatea cerebrală reprezintă o proprietate intrinsecă a sistemului nervos central. Este esențială pentru crearea și întreținerea circuitelor cerebrale, prin modificarea structurilor și funcțiilor ca răspuns la cerințele de mediu (Pascual leone et al., 2011)

Creierul este un organ dinamic care utilizează mecanisme ca potențarea, convalescenta, tăiere, adăugarea de conexiuni sinaptice sau neurogeneza pentru a se adapta arhitectura și circuitele sale, permițând dobândirea de noi competențe sau de adaptare după un prejudiciu. Este un mecanism esențial pentru abilitatea de a învăța, reaminti, reorganiza și recupera de la leziuni cerebrale (Rubio-Morell et al., 2011).

Cu toate acestea, existența unor mecanisme atipice de plasticitate poate implica dezvoltarea simptomelor patologice. Excesul de plasticitate sau hiperplasticitate, va implica faptul că structurile creierului sunt instabile și că sistemele funcționale esențiale pentru funcționarea cognitivă optimă pot fi afectate.

Pe de altă parte, deficitul de plasticitate sau hipoplasticitatea poate fi în detrimentul adaptării repertoriului nostru comportamental la mediul înconjurător, adică nu putem să ne adaptăm la cerințele de mediu în schimbare (Pascual leone et al., 2011)

Etiologie actualizată a tulburărilor psihice, tulburari de vedere asociate cu aceste modificari in circuite cerebrale specifice, mai degraba decat modificari focale sau structurale în neurotransmisia (Rubio-Morell, et al., 2011).

Deci, metodele de stimulare a creierului, in cele din urma, poate permite bazate pe modularea intervențiilor de plasticitate, datorită capacității sale de a induce schimbări pe termen lung și de a optimiza situația fiecărui individ (leone Pascual și colab., 2011)

Ce este stimularea magnetică transcraniană (TMS)?

TMS este o procedură de ECNI, focal, nedureros și sigur (articolul Rubio-Morell, et al). Datorită capacității sale de neuromodulare, este capabil să producă modificări tranzitorii la nivelul plasticității cerebrale prin modificarea stărilor excitabilității corticale (Rubio-Morell et al., 2011).

Este o procedură utilizată pentru a crea curent electric în regiuni discrete, prin aplicarea impulsurilor electromagnetice, rapide și schimbătoare, pe scalpul individului cu o bobină de cupru. Câmpul electromagnetic pătrunde prin piele și craniu și ajunge la cortexul cerebral pentru a influența schimbările la nivelul excitabilității neuronale.

Dispozitivele utilizate în aplicarea TMS și câmpurile magnetice sunt variate. În general, stimulatorii folosesc bobine de stimulare cu diferite forme și dimensiuni care sunt folosite pe suprafața scalpului. Bobinele sunt construite din sârmă de cupru izolată cu o matriță din plastic. Cele mai utilizate forme ale bobinei sunt circulara și bobina sub formă de opt (manual manolo).

Principiile TMS

Această tehnică se bazează pe principiul inductivității electromagnetice a lui M.Faraday, din care un câmp magnetic în funcție de timp această oscilație rapidă, va fi capabil de a induce un mic neuroni intracraniene curent electric din cortexul cerebral care stau la baza.

Curentul electric este utilizat, este un câmp magnetic este aplicat pe scalp într-o anumită regiune din cortexul cerebral induce un curent electric paralel și direcția inversă primite. Când stimularea curent electric este axat pe cortexul motor, și este folosit de intensitate optimă, un răspuns cu motor sau cu motor potențial evocat (Rubio-Morell și colab., 2011) vor fi înregistrate.

Tipuri de TMS

Un tip de TMS este TMS repetitiv (rTMS), care constă în aplicarea rapidă și succesivă a mai multor impulsuri electromagnetice. În funcție de frecvența stimulării la care sunt emise aceste impulsuri, aceasta va provoca schimbări diferite.

• Stimularea cu frecvență înaltă: Atunci când stimularea utilizează mai mult de 5 impulsuri electromagnetice pe secundă, excitabilitatea căii stimulate va crește.
• Stimulare cu frecvență redusă: când stimularea utilizează mai puțin de un impuls pe secundă, excitabilitatea căii stimulate va scădea.

Când se aplică acest protocol, poate induce răspunsuri puternice și coerente la subiecții și conduc la potențare sau depresie amplitudinilor motorii potentiale evocate în funcție de parametrii de stimulare.

protocol RTMS, cunoscut sub numele de Theta spargere stimulare (TBS), imita paradigmele utilizate pentru a induce potentarea pe termen lung (LTP) și depresie pe termen lung (DLP) la modelele animale.

Atunci când se aplică în mod continuu (CTBS), stimularea va evoca potențiale care vor arăta o scădere marcată a amplitudinii. Pe de altă parte, atunci când se aplică intermitent (ITBS), vor fi identificate potențiale cu o amplitudine mai mare (Pascual leone et al., 2011).

Tehnicile TMS și electroencefalografia (EEG) și rezonanța magnetică (MR)

Integrarea în timp real a TMS cu EEG poate oferi informații despre răspunsul cortic local și despre dinamica rețelelor distribuite la subiecții sănătoși și bolnavi.

Utilizarea EEG și RMN ca măsură de rezultat permite implementarea unei varietăți de tehnici sofisticate pentru identificarea și caracterizarea rețelelor de conectivitate între diferite regiuni ale creierului.

Astfel, mai multe studii au arătat că arhitectura rețelelor cerebrale variază în timpul îmbătrânirii normale și pot fi anormale la pacientii cu o varietate de afecțiuni neuropsihiatrice, cum ar fi schizofrenia, depresia, epilepsia, tulburare din spectrul autismului sau tulburarea de deficit atenție și hiperactivitate.

Stimularea și patologia creierului (Vicario et al., 2013)

Una dintre principalele aplicații ale TMS este aplicarea sa pentru îmbunătățirea performanței sau a simptomelor cauzate de diferite tulburări de dezvoltare, tulburări neuropsihiatrice sau leziuni cerebrale dobândite, care pot afecta funcționarea plasticității creierului.

Afecțiuni vasculare

Patologia bolilor vasculare legate de un dezechilibru emisferic, în care activitatea emisferei deteriorată este compensată de o activitate crescută a zonei contralateral omoloage.

Diferite studii cu aplicarea protocolului rTMS demonstrează potențialul său de reabilitare a simptomelor motorii: creșterea forței de prindere sau scăderea spasticității.

epilepsie

Epilepsia este o patologie care implică suferința episoadelor convulsive datorate hiper-excitabilității cortexului cerebral.

Un număr variat de studii cu copii în copilărie cu epilepsie de tip focal au arătat o reducere semnificativă a frecvenței și duratei convulsiilor epileptice. Cu toate acestea, această concluzie nu este generalizabilă, deoarece nu există o reducere sistematică a tuturor participanților.

ADHD

Tulburarea de hiperactivitate cu deficit de atenție este asociată cu o hipoactivare a diferitelor căi, în mod specific, în cortexul prefrontal dorsolateral.

Studiul Weaver et al arata îmbunătățire generală și rezultatele scale de evaluare la persoanele cu clinica ADHD după aplicarea diferitelor protocoale TMS.

TEA

În cazul tulburărilor din spectrul autismului, a crescut activitatea gama de ansamblu, care pot fi legate de diferite modificări de atenție, limba sau memoria de lucru cu aceste persoane descrise.

Diferitele investigații sugerează beneficiile utilizării terapeutice a TMS la copiii cu ASD. Participanții arată o îmbunătățire semnificativă a activității gamma, îmbunătățirea parametrilor de comportament, îmbunătățiri atenționale și chiar să crească în scorurile legate de achiziție de vocabular.

Cu toate acestea, din cauza numărului redus de studii și a utilizării diversității protocoalelor de stimulare, nu a fost posibil să se identifice un protocol optim pentru utilizarea terapeutică.

depresiune

Depresia la copii și adolescenți pare să fie asociată cu un dezechilibru în activarea diferitelor domenii cum ar fi cortexul prefrontal dorsolateral și regiunile limbic. În particular, hipoactivarea are loc în regiunile stângi, în timp ce în dreapta există o hiperactivare a acestor structuri.

Studiile disponibile sugerează existența efectelor clinice ale utilizării protocoalelor rTMS: reducerea simptomelor, ameliorarea și chiar remisia clinică.

schizofrenie

În cazul schizofreniei a fost identificat, pe de o parte, o creștere a excitabilității cortexul temporo-parietal stânga, asociat cu simptome pozitive și pe de altă parte, o scădere a excitabilitatea prefrontal stâng, legate de simptome negative.

Rezultatele privind efectele TMS în populația pediatrică indică o reducere a simptomatologiei pozitive, a halucinațiilor.

Limitările TMS

În general, aceste studii prezintă dovezi preliminare cu privire la potențialul tehnicilor de stimulare a creierului. Cu toate acestea, s-au identificat diferite limitări printre care se numără utilizarea limitată a tehnicilor de stimulare, asociate în general cu patologii grave sau în care tratamentul farmacologic nu are un efect semnificativ.

Pe de altă parte, eterogenitatea rezultatelor și diferitele metodologii utilizate fac dificilă identificarea protocoalelor de stimulare optimă.

Cercetările viitoare ar trebui să pătrundă în cunoștințele despre efectele fiziologice și clinice ale stimulării magnetice transcraniene.

bibliografie

1. Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M. Rotenberg, A. (2011). Caracterizarea plasticitatii corticale a creierului si a dinamicii retelei de-a lungul varsta-Span in sanatate si boli cu TMS-EEG si TMS-fMRI. Brain Topogr.(24), 302-315.
2. Rubio-Morell, B., Rotenberg, A., Hernandez-Expósito, S., & Pascual-Leone, Á. (2011). Utilizarea stimulării cerebrale neinvazive în tulburările psihiatrice din copilărie: noi oportunități și provocări de diagnostic și terapeutice. Rev Neurol, 53(4), 209-225.
3. Strunguri Munoz, J., Ramos Estébanez, C., Valero-Cabre, A., Gimenez Camprodón, J., & Pascual Pascual-Leone, A. (2008). Stimularea magnetică transcranială. În F. Maestú Unturbe, M. Rios Lago și R. Cabestro Alonso, Neuroimagistice. Tehnici și procese cognitive (pp. 213-235). Elsevier.
4. Vicario, C., & Nitsche, M. (2013). Stimularea non-invazivă a creierului pentru tratamentul bolilor cerebrale în copilărie și adolescență: stadiul actual al tehnicii, limitele actuale și provocările viitoare. Frontiere în sistemele neuronale, 7(94).
5. Imagine sursă.