Kullanılanlar için transkraniyal manyetik stimülasyon, tipleri ve patolojileri



Transkraniyal manyetik stimülasyon son yıllarda kullanımı sadece araştırma alanında değil, aynı zamanda rehabilitasyon ve terapötik keşiflerin yapıldığı klinik alanda da büyük bir artış yaşamış olan non-invaziv bir beyin stimülasyon tekniğidir..

Bu tip beyin stimülasyon teknikleri, beyine doğrudan ulaşmak için kranial kasada nüfuz etme ihtiyacı olmadan beyin aktivitesinin modüle edilmesini sağlar.

Serebral çalışmaların teknikleri içinde, birkaç teknik bulabiliriz, ancak en çok kullanılan transkraniyal doğru akım stimülasyonu (tDCS) ve daha büyük oranda transkraniyal manyetik stimülasyondur (Vicario ve ark., 2013)..

indeks

  • 1 Transkranial manyetik stimülasyon ne için kullanılır??
  • 2 Serebral plastisite kavramı
  • 3 Transkraniyal manyetik stimülasyon nedir??
    • 3.1 Transkraniyal manyetik stimülasyonun prensipleri
  • 4 transkraniyal manyetik stimülasyon türleri
    • 4.1 Transkraniyal manyetik stimülasyon, elektroensefalografi (EEG) ve manyetik rezonans (MR) teknikleri 
  • 5 Beyin stimülasyonu ve patolojisi
    • 5.1 Vasküler hastalıklar
    • 5.2 Epilepsi
    • 5.3 DEHB
    • 5.4 ÇAY
    • 5.5 Depresyon
    • 5.6 Şizofreni
  • 6 Sınırlamalar
  • 7 Bibliyografya

Transkranial manyetik stimülasyon ne için kullanılır??

Nöromodülasyon kapasiteleri nedeniyle, bu teknikler farklı beyin fonksiyonlarının araştırılması ve modülasyonu için kullanılabilir: motor becerileri, görsel algı, bellek, dil veya ruh hali, performansı arttırmak amacıyla (Pascual leone ve ark., 2011). ).

Sağlıklı yetişkinlerde, genellikle kortikal uyarılabilirliği izlemek ve beyin plastisitesini uyarmak için nöromodülasyon teknikleri olarak kullanılmıştır. Bununla birlikte, pediatrik popülasyonda bu tekniklerin kullanımı, bazı fonksiyonların tedavisi ile zarar görmüş fonksiyonları rehabilite etmekle sınırlıdır (Pascual leone et al., 2011)..

Günümüzde kullanımı çocukluk ve ergenlikte birçok nörolojik ve psikiyatrik hastalığın beyin plastisitesinde değişiklik gösterdiğinden psikiyatri, nöroloji ve hatta rehabilitasyon alanına yayılmıştır (Rubio-Morell ve ark., 2011)..

Geliştirilmiş görünen bilişsel işlevler arasında Parkinson hastalığının, felç sonrası motor kontrolün, afazi, epilepsi ve depresyonun nedenleri de vardır (Vicario et al., 2013)..

Serebral plastisite kavramı

Serebral plastisite, merkezi sinir sisteminin kendine özgü bir özelliğini temsil eder. Çevresel taleplere cevap olarak yapıların ve işlevlerin değiştirilmesiyle beyin devrelerinin kurulması ve sürdürülmesi esastır (Pascual leone et al., 2011).

Beyin, güçlenme, zayıflama, budama, sinaptik bağlantıların eklenmesi veya nörogenez gibi mekanizmaları kullanarak mimarisini ve devrelerini uyarlamak, yaralanmalardan sonra yeni becerilerin veya uyarlamanın kazanılmasını sağlamak için kullanılan dinamik bir organdır. Beyin hasarından öğrenme, hatırlama, yeniden düzenleme ve kurtarma yeteneği için temel bir mekanizmadır (Rubio-Morell ve ark., 2011).

Bununla birlikte, atipik plastiklik mekanizmalarının varlığı, patolojik semptomların gelişimini içerebilir. Plastisitenin veya hiperplastisitenin aşılması, beyin yapılarının dengesiz olduğu ve optimum bilişsel işlev için gerekli olan işlevsel sistemlerin etkilenebileceği anlamına gelecektir..

Öte yandan, plastisite veya hipoplastisite açığıdavranış repertuarımızın çevreye adapte olması zararlı olabilir, yani değişen çevresel taleplere uyum sağlayamıyoruz (Pascual leone et al., 2011).

Psikiyatrik bozuklukların etiyolojisinin güncellenmiş bir görüntüsü, bu değişiklikleri fokal yapısal değişiklikler veya nörotransmisyondan ziyade, spesifik beyin devrelerindeki bozukluklarla ilişkilendirmektedir (Rubio-Morell ve ark., 2011)..

Bu nedenle, beyin stimülasyon metotları sonuçta, uzun süreli değişimlere neden olma ve dolayısıyla her bireyin durumunu optimize etme yeteneklerinden dolayı, plastisitenin modülasyonuna dayanan müdahalelere izin verebilir (Pascual leone, vd., 2011)

Transkraniyal manyetik stimülasyon nedir??

Transkraniyal manyetik stimülasyon odak, ağrısız ve güvenli bir prosedürdür (makale Rubio-Morell, et al). Nöromodülasyon kapasitesinden dolayı, kortikal uyarılabilirlik durumlarının modifikasyonu yoluyla serebral plastisite düzeyinde geçici değişiklikler üretme kabiliyetine sahiptir (Rubio-Morell ve ark., 2011).

Bakır bobin bağlantıları olan bireyin kafa derisi üzerinde hızlı ve değişen, elektromanyetik bakliyatların uygulanmasıyla ayrık bölgelerde elektrik akımları oluşturmak için kullanılan bir işlemdir..

Elektromanyetik alan deriye ve kafatasına nüfuz eder ve nöronal uyarılma seviyesindeki değişiklikleri etkilemek için beyin korteksine ulaşır.

Transkraniyal manyetik stimülasyon ve manyetik alanların uygulanmasında kullanılan cihazlar değişkendir. Genel olarak uyarıcılar, kafa derisinin yüzeyinde kullanılan farklı şekil ve büyüklükteki uyarım bobinlerini kullanır..

Bobinler, plastik bir kalıpla izole edilmiş bakır telden yapılmıştır. En çok kullanılan bobin biçimleri dairesel ve sekiz biçimli bobindir (manolo kılavuzu)..

Transkraniyal manyetik stimülasyonun prensipleri

Bu teknik, zamanın bir fonksiyonu olarak hızlı bir salınım sağlayan bir manyetik alanın, altındaki serebral korteksin nöronlarında küçük bir intrakraniyal elektrik akımı indükleyebileceği M. Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon prensibine dayanmaktadır..

Kullanılan elektrik akımı, belirli bir bölgedeki kafa derisine uygulanan manyetik bir alandır, beyin korteksine paralel bir elektrik akımı ve bunun tersi yönde paralel bir elektrik akımı verir..

Elektrik stimülasyon akımı, motor korteksine odaklandığında ve optimal bir yoğunluk kullanıldığında, bir motor tepkisi veya motor uyarılmış potansiyel kaydedilecektir (Rubio-Morell ve ark., 2011)..

Transkraniyal manyetik stimülasyon türleri

Bir transkraniyal manyetik stimülasyon tipi, birkaç elektromanyetik darbenin hızlı ve art arda uygulanmasından oluşan tekrarlayıcıdır (rTMS). Bu darbelerin yayıldığı stimülasyon sıklığına bağlı olarak farklı değişiklikler meydana getirecektir..

  • Yüksek frekanslı stimülasyon: Stimülasyon saniyede 5'ten fazla elektromanyetik darbe kullandığında, uyarılmış yolun uyarılabilirliği artacaktır..
  • Düşük frekanslı stimülasyon: Stimülasyon saniyede bir pulstan daha azını kullandığında, stimüle edilen yolağın uyarılabilirliği azalır..

Bu protokol uygulandığında, deneklerde katı ve tutarlı tepkiler meydana getirebilir ve stimülasyon parametrelerine bağlı olarak motor uyarılmış potansiyellerin genliklerinin artmasına veya depresyonuna yol açabilir..

Theta patlama uyarımı (TBS) olarak bilinen bir rTMS protokolü, hayvan modellerinde uzun vadeli güçlenme (PLP) ve uzun vadeli depresyon (DLP) oluşturmak için kullanılan paradigmaları taklit eder.

Sürekli uygulandığında (CTBS), stimülasyon, genlikte belirgin bir düşüş gösterecek potansiyelleri uyandıracaktır. Öte yandan, zaman zaman uygulandığında (ITBS), daha büyük bir potansiyele sahip potansiyeller tanımlanacaktır (Pascual leone ve ark., 2011).

Transkraniyal manyetik stimülasyon, elektroensefalografi (EEG) ve manyetik rezonans (MR) teknikleri 

Transkraniyal manyetik stimülasyonun EEG ile gerçek zamanlı entegrasyonu, sağlıklı ve hastalıklı konularda yerel kortikal cevap ve dağılmış ağ dinamikleri hakkında bilgi sağlayabilir..

Transkraniyal manyetik stimülasyon ve MR'ın sonuç ölçüsü olarak kullanılması, beynin farklı bölgeleri arasındaki bağlantı ağlarını tanımlamak ve karakterize etmek için çeşitli karmaşık tekniklerin uygulanmasına izin verir..

Bu nedenle, birkaç çalışma, beyin ağlarının mimarisinin normal yaşlanma sırasında değiştiğini ve şizofreni, depresyon, epilepsi, otizm spektrum bozukluğu veya eksiklik bozukluğu gibi bazı nöropsikiyatrik koşullara sahip hastalarda anormal olabileceğini göstermiştir. dikkat ve hiperaktivite.

Beyin stimülasyonu ve patolojisi

Transkraniyal manyetik stimülasyonun ana uygulamalarından biri, farklı gelişimsel bozuklukların, nöropsikiyatrik bozuklukların veya edinilmiş beyin hasarının neden olduğu performans veya semptomların iyileştirilmesine uygulanmasıdır, beyin plastisitesinin çalışmasını etkileyebilir.

Vasküler hastalıklar

Vasküler hastalıkların patolojisi, hasarlı yarımkürenin aktivitesinin, kontralateral homolog alanın aktivitesindeki bir artışla telafi edildiği, yarımküre dengesizliği ile ilgilidir..

RTMS protokolünün uygulanması ile yapılan farklı çalışmalar, motor semptomların rehabilitasyonu için potansiyelini göstermektedir: kavrama gücündeki artış veya spastisitenin azaltılması.

epilepsi

Epilepsi, serebral korteksin hiper-eksitabilitesine bağlı olarak konvülsif atak sıkıntısı çeken bir patolojidir.

Fokal tip epilepsili çocukluk çağındaki çocuklarla yapılan çeşitli çalışmalarda epileptik nöbet sıklığı ve süresinde önemli bir azalma olduğu gösterilmiştir. Ancak, bu sonuç genelleştirilemez çünkü tüm katılımcılarda sistematik bir azalma yoktur.

DEHB

Dikkat eksikliği hiperaktivite bozukluğu, özellikle dorsolateral prefrontal kortekste farklı yolakların hipo aktivasyonu ile ilişkilidir..

Weaver ve meslektaşları tarafından yapılan araştırma, farklı transkraniyal manyetik stimülasyon protokollerinin uygulanmasından sonra DEHB olan bireylerde küresel ölçekte bir iyileşme ve değerlendirme ölçeklerinin sonuçlarını göstermektedir..

ÇAY

Otistik spektrum bozukluğu durumunda, bu kişilerin sunduğu farklı dikkat, dilsel veya çalışma hafızası değişiklikleriyle ilgili olabilecek genel gama aktivitesinde bir artış tanımlanmaktadır..

Farklı araştırmalar, ASD'li çocuklarda transkranial manyetik stimülasyonun terapötik kullanımının yararlarını göstermektedir. Katılımcılar, gama aktivitesinde önemli bir gelişme, davranış parametrelerinde iyileşme, dikkat iyileşmeleri ve hatta kelime edinimi ile ilgili puanlarda artış olduğunu gösteriyor..

Bununla birlikte, az sayıda çalışma ve stimülasyon protokollerinin çeşitliliğinin kullanılması nedeniyle, terapötik kullanımı için optimal bir protokol belirlemek mümkün olmamıştır..

depresyon

Çocuklarda ve ergenlerde depresyon, dorsolateral prefrontal korteks ve limbik bölgeler gibi farklı alanların aktivasyonundaki dengesizlik ile ilişkili görünmektedir. Özellikle, sol bölgelerde hipoaktivasyon var, sağda ise bu yapıların bir hiperaktivasyonu var.

Mevcut çalışmalar, rTMS protokollerinin kullanımının klinik etkilerinin varlığını göstermektedir: semptom azaltılması, iyileşme ve hatta klinik remisyon.

şizofreni

Şizofreni durumunda, bir yandan, sol temporo-parietal korteksin uyarılabilirliğindeki bir artış, pozitif semptomlarla ve diğer yandan, negatif semptomlarla ilgili sol prefrontal uyarılabilirliğinde bir azalma ile ilişkilendirilmiştir..

Pediatrik popülasyonda transkranial manyetik stimülasyonun etkileri hakkındaki sonuçlar, pozitif semptomların, halüsinasyonların azaldığına dair kanıtlar göstermektedir..

sınırlamaları

Genel olarak, bu çalışmalar beyin stimülasyon tekniklerinin potansiyeli hakkında ön kanıtlar göstermektedir. Bununla birlikte, aralarında stimülasyon tekniklerinin sınırlı kullanımı olan, genellikle ciddi patolojilerle ilişkili olan veya farmakolojik tedavinin önemli bir etkiye sahip olmadığı farklı sınırlamalar belirlenmiştir..

Öte yandan, sonuçların heterojenliği ve kullanılan farklı metodolojiler, optimum stimülasyon protokollerini tanımlamayı zorlaştırmaktadır..

Gelecekteki araştırmalar, transkraniyal manyetik stimülasyonun fizyolojik ve klinik etkileri hakkındaki bilgileri derinleştirmelidir.

kaynakça

  1. Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M., Rotenberg, A. (2011). TMS-EEG ve TMS-fMRI ile Sağlık ve Hastalık Yaşında Beyin Kortikal Plastisite ve Ağ Dinamiklerini Belirleme. Beyin Topogr.(24), 302-315.
  2. Rubio-Morell, B., Rotenberg, A., Hernández-Expósito, S., ve Pascual-Leone, Á. (2011). Çocukluk çağı psikiyatrik bozukluklarında non-invaziv beyin stimülasyonunun kullanılması: yeni fırsatlar ve tanısal ve terapötik zorluklar. Rev Neurol, 53(4), 209-225.
  3. Tornos Muñoz, J., Ramos Estébañez, C., Valero-Cabré, A., Camprodón Giménez, J. ve Pascual-Leone Pascual, A. (2008). Transkraniyal Manyetik Stimülasyon. F. Maestú Unturbe, M. Rios Lago ve R. Cabestro Alonso'da, Görüntülenmesi. Bilişsel teknikler ve süreçler (pp. 213-235). Elsevier.
  4. Vicario, C. ve Nitsche, M. (2013). Çocukluk ve ergenlikte beyin hastalıklarının tedavisi için non-invaziv beyin stimülasyonu: son teknoloji ürünü, mevcut sınırlar ve gelecekteki zorluklar. Sistem sinirbiliminde sınırlar, 7(94).
  5. Kaynak resim.