Transcraniële magnetische stimulatie voor wat het gebruikt, soorten en pathologieën

de Transcraniële magnetische stimulatie is een niet-invasieve hersenstimulatietechniek waarvan het gebruik de laatste jaren sterk is toegenomen, niet alleen op het gebied van onderzoek, maar ook in het klinische gebied met revalidatie en therapeutische exploratie.

Met dit type hersenstimulatie-technieken kan de hersenactiviteit worden gemoduleerd zonder de noodzaak om door de schedelboog te dringen om de hersenen direct te bereiken.

Binnen de technieken van cerebrale studies kunnen we verschillende technieken vinden, maar de meest gebruikte zijn de transcraniële gelijkstroomstimulatie (tDCS) en in grotere mate de transcraniële magnetische stimulatie (Vicario et al., 2013).

index

• 1 Waar wordt transcraniële magnetische stimulatie voor gebruikt??
• 2 Concept van cerebrale plasticiteit
• 3 Wat is transcraniële magnetische stimulatie??
  • 3.1 Principes van transcraniële magnetische stimulatie
• 4 soorten transcraniële magnetische stimulatie
  • 4.1 Transcraniële magnetische stimulatie, elektro-encefalografie (EEG) en magnetische resonantie (MR) -technieken 
• 5 Hersenstimulatie en pathologie
  • 5.1 Bloedvataandoeningen
  • 5.2 Epilepsie
  • 5.3 ADHD
  • 5.4 TEA
  • 5.5 Depressie
  • 5.6 Schizofrenie
• 6 Beperkingen
• 7 Bibliografie

Waar wordt transcraniële magnetische stimulatie voor gebruikt??

Vanwege hun vermogen tot neuromodulatie kunnen deze technieken worden gebruikt voor de exploratie en modulatie van verschillende hersenfuncties: motorische vaardigheden, visuele perceptie, geheugen, taal of stemming, met het doel de prestaties te verbeteren (Pascual leone et al., 2011 ).

Bij gezonde volwassenen werden ze over het algemeen gebruikt om de corticale prikkelbaarheid en als neuromodulatietechnieken te controleren, om cerebrale plasticiteit te induceren. Echter, het gebruik van deze technieken in de pediatrische populatie beperkt tot de behandeling van sommige ziekten, om beschadigde functies rehabiliteren (Pascual Leone et al., 2011).

Momenteel is het gebruik ervan uitgebreid naar het gebied van de psychiatrie, neurologie en zelfs revalidatie, aangezien tal van neurologische en psychiatrische aandoeningen in kindertijd en adolescentie veranderingen hebben in de plasticiteit van de hersenen (Rubio-Morell et al., 2011).

Onder de cognitieve functies die lijken te verbeteren zijn die welke worden veroorzaakt door de ziekte van Parkinson, motorische controle na een beroerte, afasie, epilepsie en depressie, onder andere (Vicario et al., 2013).

Concept van cerebrale plasticiteit

De cerebrale plasticiteit vertegenwoordigt een intrinsieke eigenschap van het centrale zenuwstelsel. Het is essentieel voor het opzetten en onderhouden van cerebrale circuits, door het aanpassen van structuren en functies in reactie op milieueisen (Pascual leone et al., 2011)

De hersenen is een dynamisch orgaan dat mechanismen gebruik als potentiëring debilitation, snoeien toevoeging van synaptische verbindingen of neurogenese de architectuur en schakelingen aangepast, zodat de verwerving van nieuwe vaardigheden of aanpassing na beschadiging. Het is een essentieel mechanisme voor het vermogen om te leren, te onthouden, te reorganiseren en te herstellen van hersenschade (Rubio-Morell et al., 2011).

Het bestaan ​​van atypische mechanismen van plasticiteit kan echter de ontwikkeling van pathologische symptomen inhouden. Overtollige plasticiteit of hiperplasticidad, impliceren dat de hersenen structuren zijn onstabiel en functionele systemen die essentieel zijn voor een optimale cognitief functioneren kan worden beïnvloed.

Aan de andere kant, het tekort aan plasticiteit of hypoplasticiteithet kan schadelijk zijn voor de aanpassing van ons gedragsrepertoire aan de omgeving, dat wil zeggen dat we ons niet kunnen aanpassen aan veranderende milieueisen (Pascual leone et al., 2011)

Een bijgewerkte weergave van de etiologie van psychiatrische stoornissen relateert deze veranderingen aan stoornissen in specifieke hersencircuits, eerder dan als focale structurele veranderingen of in neurotransmissie (Rubio-Morell, et al., 2011).

Daarom kunnen hersenstimulatiemethoden uiteindelijk interventies mogelijk maken op basis van de modulatie van plasticiteit, vanwege hun vermogen om langetermijnveranderingen te induceren en zo de situatie van elk individu te optimaliseren (Pascual leone, et al., 2011)

Wat is de transcraniële magnetische stimulatie??

Transcraniële magnetische stimulatie is een focale, pijnloze en veilige procedure (artikel Rubio-Morell, et al.). Vanwege zijn vermogen tot neuromodulatie, is het in staat om voorbijgaande veranderingen op het niveau van cerebrale plasticiteit te produceren door modificatie van corticale excitabiliteitstoestanden (Rubio-Morell et al., 2011).

Het is een procedure die wordt gebruikt om elektrische stromen in discrete regio's te creëren, door de toepassing van elektromagnetische pulsen, snel en veranderend, op de hoofdhuid van het individu met een koperen spoel verbindt.

Het elektromagnetische veld penetreert door de huid en de schedel en bereikt de hersenschors om veranderingen te beïnvloeden op het niveau van neuronale prikkelbaarheid.

De apparaten die worden gebruikt bij de toepassing van transcraniële magnetische stimulatie en magnetische velden zijn gevarieerd. In het algemeen gebruiken stimulatoren stimulatiespoelen van verschillende vormen en maten die op het oppervlak van de hoofdhuid worden gebruikt.

De spoelen zijn gemaakt van koperdraad die is geïsoleerd met een plastic mal. De meest gebruikte vormen van de spoel zijn de cirkelvormige en de spoel in de vorm van acht (manolo handleiding).

Principes van transcraniële magnetische stimulatie

Deze techniek is gebaseerd op het principe van elektromagnetische inductie van M. Faraday, waarvan een magnetisch veld dat als een functie van tijd een snelle oscillatie vertoont, in staat zal zijn om een ​​kleine intracraniële elektrische stroom in de neuronen van de onderliggende hersenschors te induceren.

De elektrische stroom die wordt gebruikt, het is een magnetisch veld dat wordt toegepast op de hoofdhuid in een specifiek gebied, induceert in de cerebrale cortex een parallelle elektrische stroom en in de tegenovergestelde richting van de ontvangen.

Wanneer de elektrische stimulatiestroom op de motorische cortex is gericht en een optimale intensiteit wordt gebruikt, wordt een motorrespons of motorisch opgewekt potentieel geregistreerd (Rubio-Morell et al., 2011).

Typen transcraniële magnetische stimulatie

Eén type transcraniële magnetische stimulatie is het repetitieve (rTMS), dat bestaat uit het snel en achtereenvolgens toepassen van verschillende elektromagnetische pulsen. Afhankelijk van de stimulatiefrequentie waarnaar deze pulsen worden uitgezonden, zal dit verschillende veranderingen teweegbrengen.

• Stimulatie met hoge frequentie: wanneer de stimulatie meer dan 5 elektromagnetische pulsen per seconde gebruikt, zal de prikkelbaarheid van de gestimuleerde pathway toenemen.
• Stimulatie met lage frequentie: wanneer de stimulatie minder dan één puls per seconde gebruikt, zal de prikkelbaarheid van de gestimuleerde route afnemen.

Wanneer dit protocol wordt toegepast, kan het solide en consistente reacties bij de proefpersonen veroorzaken en leiden tot de versterking of verlaging van de amplituden van door de motor opgewekte potentialen, afhankelijk van de stimulatieparameters.

Een rTMS-protocol, bekend als Theta-burststimulatie (TBS), bootst de paradigma's na die worden gebruikt om langdurige potentiatie (PLP) en langdurige depressie (DLP) in diermodellen te induceren.

Wanneer continu toegepast (CTBS), zal stimulatie potentialen oproepen die een duidelijke afname in amplitude zullen vertonen. Wanneer verder toegepast op intermitenten vormen (ITBS), potentieel worden geïdentificeerd met een hogere amplitude (Pascual Leone et al., 2011).

Transcraniële magnetische stimulatie, elektro-encefalografie (EEG) en magnetische resonantie (MR) technieken 

Real-time integratie van transcraniële magnetische stimulatie met EEG kan informatie verschaffen over lokale corticale respons en gedistribueerde netwerkdynamiek bij gezonde en zieke onderwerpen.

Het gebruik van transcraniële magnetische stimulatie en MR als een resultaatmeting maakt de implementatie van een verscheidenheid aan geavanceerde technieken mogelijk voor het identificeren en karakteriseren van verbindingsnetwerken tussen verschillende hersengebieden.

Zo hebben verscheidene studies aangetoond dat de architectuur van de hersennetwerken variëren tijdens normale veroudering en kunnen abnormaal zijn bij patiënten met diverse neuropsychiatrische aandoeningen zoals schizofrenie, depressie, epilepsie, autismespectrumaandoening of wanorde aandacht en hyperactiviteit.

Hersenstimulatie en pathologie

Een van de belangrijkste toepassingen van transcraniële magnetische stimulatie is de toepassing ervan op het verbeteren van de prestaties of symptomen veroorzaakt door verschillende ontwikkelingsstoornissen, neuropsychiatrische aandoeningen of verworven hersenbeschadiging kan het functioneren van plasticiteit in de hersenen beïnvloeden.

Vaatziekten

De pathologie van vaatziekten is gerelateerd aan een hemisferische onbalans, waarbij de activiteit van het beschadigde halfrond wordt gecompenseerd door een toename van de activiteit van het contralaterale homologe gebied.

Verschillende studies met toepassing van het rTMS-protocol tonen het potentieel voor de revalidatie van motorische symptomen: toename van de grijpkracht of vermindering van spasticiteit.

epilepsie

Epilepsie is een pathologie die gepaard gaat met het lijden aan convulsieve episodes als gevolg van hyper-exciteerbaarheid van de hersenschors.

Een gevarieerd aantal studies bij patiënten met epilepsie leeftijdskind focale soort, lieten een significante vermindering van de frequentie en de duur van de aanvallen. Deze conclusie is echter niet generaliseerbaar, omdat er geen systematische reductie is bij alle deelnemers.

ADHD

Aandachtstekortstoornis met hyperactiviteit is geassocieerd met een hypo-activering van verschillende routes, in het bijzonder in de dorsolaterale prefrontale cortex.

De studie door Weaver en collega's toont een wereldwijde klinische verbetering en de resultaten van de evaluatieschalen bij personen met ADHD na de toepassing van verschillende transcraniële magnetische stimulatieprotocollen..

TEA

Bij autismespectrumaandoening, een toename van de totale activiteit van gamma, wat gerelateerd kan zijn aan de verschillende wijzigingen aandacht, taal of werkgeheugen hebben deze individuen beschreven.

De verschillende onderzoeken suggereren voordelen van het therapeutisch gebruik van transcraniële magnetische stimulatie bij kinderen met ASS. De deelnemers tonen een significante verbetering van de gamma-activiteit, verbetering van de gedragsparameters, aandachtsverbeteringen en zelfs toename van scores gerelateerd aan de verwerving van woordenschat.

Vanwege het kleine aantal onderzoeken en het gebruik van diversiteit aan stimulatieprotocollen, was het echter niet mogelijk om een ​​optimaal protocol voor zijn therapeutisch gebruik te identificeren..

depressie

Depressie bij kinderen en adolescenten lijkt te worden geassocieerd met een onevenwichtigheid in de activering van verschillende gebieden zoals de dorsolaterale prefrontale cortex en limbische regio's. In het bijzonder is er hypoactivering in de linker regio's, terwijl rechts een hyperactivering van deze structuren aanwezig is.

De beschikbare onderzoeken wijzen op het bestaan ​​van klinische effecten van het gebruik van rTMS-protocollen: symptoomvermindering, verbetering en zelfs klinische remissie.

schizofrenie

Bij schizofrenie is geïdentificeerd, enerzijds, een verhoging van de prikkelbaarheid van de linker temporo-pariëtale cortex, geassocieerd met positieve symptomen en anderzijds een verlaging van de linker prefrontale prikkelbaarheid, negatieve symptomen gerelateerd.

De resultaten van de effecten van transcraniële magnetische stimulatie bij de pediatrische populatie laten het bewijs zien van de vermindering van positieve symptomen, hallucinaties.

beperkingen

Over het algemeen laten deze onderzoeken voorlopig bewijs zien van het potentieel van hersenstimulatietechnieken. Er zijn echter verschillende beperkingen geïdentificeerd waaronder het beperkte gebruik van stimulatietechnieken, over het algemeen geassocieerd met ernstige pathologieën of waarbij farmacologische behandeling geen significant effect heeft..

Aan de andere kant maken de heterogeniteit van de resultaten en de verschillende gebruikte methodes het moeilijk om de optimale stimulatieprotocollen te identificeren..

Toekomstig onderzoek moet de kennis over de fysiologische en klinische effecten van transcraniële magnetische stimulatie verdiepen.

bibliografie

1. Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M. Rotenberg, A. (2011). Karakterisering van Brain Corticale plasticiteit en netwerkdynamiek over de hele levensduur in gezondheid en ziekte met TMS-EEG en TMS-fMRI. Brain Topogr.(24), 302-315.
2. Rubio-Morell, B., Rotenberg, A., Hernández-Expósito, S., & Pascual-Leone, Á. (2011). Gebruik van niet-invasieve hersenstimulatie bij psychiatrische aandoeningen bij kinderen: nieuwe kansen en diagnostische en therapeutische uitdagingen. Rev Neurol, 53(4), 209-225.
3. Draaibanken Munoz, J., Ramos Estébanez, C., Valero-Cabré, A., Gimenez Camprodón, J., & Pascual Pascual-Leone, A. (2008). Transcraniële magnetische stimulatie. In F. Maestú Unturbe, M. Rios Lago, & R. Cabestro Alonso, Neuroimaging. Cognitieve technieken en processen (pp. 213-235). Elsevier.
4. Vicario, C., & Nitsche, M. (2013). Niet-invasieve hersenstimulatie voor de behandeling van hersenziektes in de kindertijd en adolescentie: state of the art, huidige limieten en toekomstige uitdagingen. Grenzen in systeem neurscience, 7(94).
5. Bronafbeelding.