Was ist transkranielle Magnetstimulation?

Die transkranielle Magnetstimulation (EMT) ist eine nichtinvasive Hirnstimulationstechnik, deren Einsatz in den letzten Jahren nicht nur auf dem Gebiet der Forschung, sondern auch im klinischen Bereich mit Rehabilitation und therapeutischer Exploration stark zugenommen hat.

Diese Art von Hirnstimulationstechniken ermöglichen es, die Gehirnaktivität zu modulieren, ohne dass man durch das Schädelgewölbe dringen muss, um das Gehirn direkt zu erreichen.

Innerhalb der ECNIWir können verschiedene Techniken finden, die am häufigsten verwendeten sind dieGleichstrom transkreale Stimulation (tDCS) und zu einem größeren Teil die transkranielle Magnetstimulation (TMS), (Vicario et al., 2013).

Wozu dient die transkranielle Magnetstimulation?

Für seine Fähigkeit, Neuromodulations können diese Techniken für die Exploration und die Modulation von verschiedenen Gehirnfunktionen verwendet werden. Motorik, visuelle Wahrnehmung, Gedächtnis, Sprache oder Stimmung, um die Leistung (Pascual leone et al, zur Verbesserung 2011 ).

Bei gesunden Erwachsenen wurden sie im Allgemeinen zur Überwachung der kortikalen Erregbarkeit und als Neuromodulationstechniken zur Induktion von zerebraler Plastizität verwendet. Die Anwendung dieser Techniken in der pädiatrischen Population beschränkt sich jedoch auf die Behandlung einiger Krankheiten und auf die Wiederherstellung geschädigter Funktionen (Pascual leone et al., 2011).

Derzeit hat seine Verwendung in den Bereich der Psychiatrie erweitert, Neurologie und sogar Rehabilitation seit zahlreichen neurologischen und psychiatrischen Störungen bei Kindern und Jugendlichen haben Veränderungen in der Plastizität des Gehirns (Rubio-Morell et al., 2011).

Zu den kognitiven Funktionen, die sich zu verbessern scheinen, gehören unter anderem die durch die Parkinson-Krankheit, motorische Kontrolle nach einem Schlaganfall, Aphasie, Epilepsie und Depression verursachten (Vicario et al., 2013).

Konzept der zerebralen Plastizität

Die zerebrale Plastizität stellt eine intrinsische Eigenschaft des Zentralnervensystems dar. Es ist essentiell für den Aufbau und die Aufrechterhaltung von zerebralen Schaltkreisen, durch die Modifikation von Strukturen und Funktionen in Reaktion auf Umweltanforderungen (Pascual leone et al., 2011)

Das Gehirn ist ein dynamisches Organ, das Mechanismus wie Potenzierung, Entkräftung, Beschneiden, Zugabe von synaptischen Verbindungen oder Neurogenese anzupassen seine Architektur und eine Schaltung verwendet, so dass der Erwerb neuer Fähigkeiten oder Anpassung nach der Verletzung. Es ist ein wesentlicher Mechanismus für die Fähigkeit, von Hirnschäden zu lernen, sich zu erinnern, zu reorganisieren und sich zu erholen (Rubio-Morell et al., 2011).

Die Existenz von atypischen Mechanismen der Plastizität kann jedoch die Entwicklung von pathologischen Symptomen beinhalten. Übermäßige Plastizität oder Hyperplastizität bedeuten, dass die Gehirnstrukturen instabil sind und dass die funktionellen Systeme, die für eine optimale kognitive Funktion wichtig sind, betroffen sein können.

Auf der anderen Seite, Plastizität Defizit oder Hypoplastizität es kann sich nachteilig auf die Anpassung unseres Verhaltensrepertoires an die Umwelt auswirken, dh wir können uns nicht an veränderte Umweltanforderungen anpassen (Pascual leone et al., 2011)

Eine aktualisierte Ätiologie psychiatrischer Störungen, Vision mit diesen Veränderungen verbundene Störungen in spezifischen Hirnschaltungen und nicht als fokale oder strukturelle Veränderungen in der Neurotransmission (Rubio-Morell, et al., 2011).

Daher können Hirnstimulationsverfahren letztlich Interventionen ermöglichen, die auf der Modulation der Plastizität beruhen, da sie in der Lage sind, langfristige Veränderungen zu induzieren und so die Situation jedes Individuums zu optimieren (Pascual leone, et al., 2011)

Was ist transkranielle Magnetstimulation (TMS)?

Das TMS ist ein Verfahren von ECNI, fokal, schmerzlos und sicher (Artikel Rubio-Morell, et al). Für ihre Fähigkeit, Neuromodulations ist zur Herstellung von vorübergehenden Veränderungen der Plastizität des Gehirns Ebene der Lage durch die Veränderung der kortikalen Erregbarkeit Staaten (Rubio-Morell et al., 2011).

Es ist ein Verfahren, das verwendet wird, um elektrischen Strom in diskreten Bereichen, durch die Anwendung von elektromagnetischen Impulsen, schnell und ändern, auf der Kopfhaut des Individuums mit einer Spule aus Kupfer verbindet. Das elektromagnetische Feld dringt durch die Haut und den Schädel ein und erreicht die Hirnrinde, um Veränderungen auf der Ebene der neuronalen Erregbarkeit zu beeinflussen.

Die Geräte, die bei der Anwendung des TMS und der Magnetfelder verwendet werden, sind vielfältig. Im Allgemeinen verwenden die Stimulatoren Stimulationsspulen unterschiedlicher Formen und Größen, die auf der Oberfläche der Kopfhaut verwendet werden. Die Spulen bestehen aus Kupferdraht, der mit einer Kunststoffform isoliert ist. Die am häufigsten verwendeten Formen der Spule sind die kreisförmige und die Spule in Form von acht (Manolo Handbuch).

Grundsätze des TMS

Diese Technik basiert auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion von M.Faraday, aus dem ein Magnetfeld, das als eine Funktion der Zeit eine schnelle Oszillation darstellt, in der Lage ist, einen kleinen intrakranialen elektrischen Strom in den Neuronen der darunter liegenden Großhirnrinde zu induzieren.

Der elektrische Strom, der verwendet wird, ist ein Magnetfeld, das auf die Kopfhaut in einer bestimmten Region angewendet wird, induziert in der Hirnrinde einen elektrischen Strom parallel und in die entgegengesetzte Richtung zu erhalten. Wenn der elektrische Stimulationsstrom auf den motorischen Kortex fokussiert wird und eine optimale Intensität verwendet wird, wird eine motorische Reaktion oder ein motorisch evoziertes Potenzial aufgezeichnet (Rubio-Morell et al., 2011).

Arten von TMS

Eine Art von TMS ist das repetitive TMS (rTMS), das aus dem schnellen und sukzessiven Anlegen mehrerer elektromagnetischer Impulse besteht. Abhängig von der Frequenz der Stimulation, zu der diese Impulse emittiert werden, wird es verschiedene Änderungen induzieren.

• Stimulation mit hoher Frequenz: Wenn die Stimulation mehr als 5 elektromagnetische Impulse pro Sekunde verwendet, erhöht sich die Erregbarkeit des stimulierten Weges.
• Niederfrequenz-StimulationWenn die Stimulation weniger als einen Puls pro Sekunde verwendet, wird die Erregbarkeit des stimulierten Wegs abnehmen.

Wenn dieses Protokoll angewendet wird, kann es feste und konsistente Reaktionen in den Subjekten induzieren und zu der Verstärkung oder Depression von Amplituden der motorisch evozierten Potentiale in Abhängigkeit von den Stimulationsparametern führen.

Ein rTMS-Protokoll, bekannt als Theta-Burst-Stimulation (TBS), imitiert die Paradigmen, die zur Induktion von Langzeitpotenzierung (PLP) und Langzeitdepression (DLP) in Tiermodellen verwendet werden.

Bei kontinuierlicher Anwendung (CTBS) erzeugt die Stimulation Potentiale, die eine deutliche Abnahme der Amplitude zeigen. Bei intermittierender Anwendung (ITBS) hingegen werden Potentiale mit größerer Amplitude identifiziert (Pascual leone et al., 2011).

TMS und Elektroenzephalographie (EEG) und Magnetresonanz (MR) -Techniken

Die Echtzeitintegration von TMS mit dem EEG kann Informationen über die lokale kortikale Antwort und die verteilte Netzwerkdynamik bei gesunden und kranken Probanden liefern.

Die Verwendung von EEG und MRI als Ergebnismaßnahme ermöglicht die Implementierung einer Vielzahl von hochentwickelten Techniken zur Identifizierung und Charakterisierung von Konnektivitätsnetzwerken zwischen verschiedenen Regionen des Gehirns.

So haben mehrere Studien gezeigt, dass die Architektur von Netzwerken im Gehirn während des normalen Alterns variiert und bei Patienten mit einer Reihe von neuropsychiatrischen Erkrankungen wie Schizophrenie, Depression, Epilepsie, Autismus-Spektrum-Störung oder Defizit-Störung abnormal sein kann. Aufmerksamkeit und Hyperaktivität.

Hirnstimulation und Pathologie (Vicario et al., 2013)

Eine der Hauptanwendungen von TMS ist seine Anwendung zur Verbesserung der Leistung oder Symptome, die durch verschiedene Entwicklungsstörungen verursacht werden, neuropsychiatrische Störungen oder erworbene Hirnschäden können das Funktionieren der Plastizität des Gehirns beeinflussen.

Gefäßerkrankungen

Die Pathologie von vaskulären Erkrankungen ist mit einem hemisphärischen Ungleichgewicht verbunden, bei dem die Aktivität der geschädigten Hemisphäre durch eine Zunahme der Aktivität des kontralateralen homologen Bereichs kompensiert wird.

Verschiedene Studien mit der Anwendung des rTMS-Protokolls zeigen sein Potenzial für die Rehabilitation von motorischen Symptomen: erhöhte Griffkraft oder reduzierte Spastik.

Epilepsie

Epilepsie ist eine Pathologie, die das Leiden von konvulsiven Episoden aufgrund von Übererregbarkeit der Großhirnrinde beinhaltet.

Eine Vielzahl von Studien mit Kindern im Kindesalter mit fokaler Epilepsie haben eine signifikante Reduktion der Häufigkeit und Dauer von epileptischen Anfällen gezeigt. Diese Schlussfolgerung ist jedoch nicht verallgemeinerbar, da nicht systematisch alle Teilnehmer reduziert werden.

ADHS

Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung ist assoziiert mit einer Hypo-Aktivierung verschiedener Wege, insbesondere im dorsolateralen präfrontalen Kortex.

Die Studie von Weaver und Mitarbeitern zeigt eine globale klinische Verbesserung und die Ergebnisse der Bewertungsskalen bei Personen mit ADHS nach der Anwendung verschiedener TMS-Protokolle.

Tee

Im Fall der Autismus-Spektrum-Störung wird eine Zunahme der allgemeinen Gamma-Aktivität beschrieben, die mit den unterschiedlichen Aufmerksamkeits-, Sprach- oder Arbeitsgedächtnisveränderungen zusammenhängen kann, die diese Individuen präsentieren.

Die verschiedenen Untersuchungen weisen auf Vorteile der therapeutischen Verwendung von TMS bei Kindern mit ASS hin. Die Teilnehmer zeigen eine signifikante Verbesserung der Gamma-Aktivität, Verbesserung der Verhaltensparameter, Aufmerksamkeitsverbesserungen und sogar eine Erhöhung der Werte im Zusammenhang mit dem Erwerb von Vokabeln.

Aufgrund der geringen Anzahl von Studien und der Verwendung einer Vielfalt von Stimulationsprotokollen war es jedoch nicht möglich, ein optimales Protokoll für seine therapeutische Verwendung zu identifizieren.

Depression

Depressionen bei Kindern und Jugendlichen scheinen mit einem Ungleichgewicht in der Aktivierung verschiedener Bereiche wie dem dorsolateralen präfrontalen Kortex und limbischen Regionen verbunden zu sein. Insbesondere tritt Hypoaktivierung in den linken Regionen auf, während rechts eine Hyperaktivierung dieser Strukturen auftritt.

Die verfügbaren Studien deuten auf klinische Effekte der Anwendung von rTMS-Protokollen hin: Symptomreduktion, Verbesserung und sogar klinische Remission.

Schizophrenie

Im Falle der Schizophrenie war einerseits eine Erhöhung der Erregbarkeit des linken temporoparietalen Cortex mit positiven Symptomen und andererseits eine Abnahme der linksfrontalen Erregbarkeit verbunden mit negativen Symptomen verbunden.

Die Ergebnisse zu den Effekten des TMS in der pädiatrischen Population zeigen Hinweise auf eine Reduktion der positiven Symptomatik, Halluzinationen.

Einschränkungen des TMS

Im Allgemeinen zeigen diese Studien vorläufige Beweise über das Potenzial von Hirnstimulationstechniken. Es wurden jedoch verschiedene Einschränkungen festgestellt, unter anderem die begrenzte Verwendung von Stimulationstechniken, die im Allgemeinen mit schwerwiegenden Pathologien in Verbindung stehen oder bei denen eine pharmakologische Behandlung keine signifikante Wirkung zeigt.

Auf der anderen Seite ist es aufgrund der Heterogenität der Ergebnisse und der unterschiedlichen Methoden schwierig, die optimalen Stimulationsprotokolle zu identifizieren.

Zukünftige Forschung sollte das Wissen über die physiologischen und klinischen Effekte der transkraniellen Magnetstimulation vertiefen.

Bibliographie

1. Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M., Rotenberg, A. (2011). Charakterisierung der Hirnrindenplastizität und Netzwerkdynamik in der Altersspanne in Gesundheit und Krankheit mit TMS-EEG und TMS-fMRI. Gehirn Topogr.(24), 302-315.
2. Rubio-Morell, B., Rotenberg, A., Hernandez-Expósito, S., & Pascual-Leone, Á. (2011). Verwendung von nicht-invasiven Hirnstimulation bei psychiatrischen Erkrankungen in der Kindheit: neue Möglichkeiten und diagnostische und therapeutische Herausforderungen. Rev Neurol, 53(4), 209-225.
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4. Vicario, C. & Nitsche, M. (2013). Nichtinvasive Hirnstimulation zur Behandlung von Hirnerkrankungen im Kindes- und Jugendalter: Stand der Technik, aktuelle Grenzen und zukünftige Herausforderungen. Grenzen in Systemen neurscience, 7(94).
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