Διακρανιακή μαγνητική διέγερση για αυτό που χρησιμοποιείται, τύπους και παθολογίες

Το Διακρανιακή μαγνητική διέγερση είναι μια μη επεμβατική τεχνική εγκεφαλικής διέγερσης η χρήση της οποίας γνώρισε μεγάλη αύξηση τα τελευταία χρόνια όχι μόνο στον τομέα της έρευνας αλλά και στον κλινικό χώρο με αποκατάσταση και θεραπευτική έρευνα.

Αυτός ο τύπος τεχνικών εγκεφαλικής διέγερσης επιτρέπει την εγκεφαλική δραστηριότητα να διαμορφώνεται χωρίς την ανάγκη διείσδυσης μέσω της κρανιακής κοιλότητας για να φτάσει στον εγκέφαλο απευθείας.

Μεταξύ των τεχνικών που μελετών εγκεφάλου, μπορούμε να βρούμε πολλές τεχνικές, ωστόσο είναι η πλέον χρησιμοποιούμενη διακρανιακή συνεχές ρεύμα διέγερσης (TDCs) και υψηλότερη αναλογία διακρανιακή μαγνητική διέγερση (Vicario et al., 2013).

Ευρετήριο

• 1 Τι χρησιμοποιείται για τη διακρατική μαγνητική διέγερση;?
• 2 Έννοια της εγκεφαλικής πλαστικότητας
• 3 Τι είναι η διακρατική μαγνητική διέγερση;?
  • 3.1 Αρχές της διακρανιακής μαγνητικής διέγερσης
• 4 Τύποι διακρανιακής μαγνητικής διέγερσης
  • 4.1 Διακρανιακές μαγνητικές διεγέρσεις, τεχνικές ηλεκτροεγκεφαλογραφίας (EEG) και μαγνητικού συντονισμού (MR) 
• 5 Διεγέρσεις και παθολογία του εγκεφάλου
  • 5.1 Αγγειακές παθήσεις
  • 5.2 Επιληψία
  • 5.3 ADHD
  • 5.4 ΤΕΑ
  • 5.5 Κατάθλιψη
  • 5.6 Σχιζοφρένεια
• 6 Περιορισμοί
• 7 Βιβλιογραφία

Γιατί χρησιμοποιείται η διακρανιακή μαγνητική διέγερση;?

Για την ικανότητά του να νευροτροποποίησης, αυτές οι τεχνικές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εξερεύνηση και τη ρύθμιση των διαφόρων λειτουργιών του εγκεφάλου. Οι κινητικές δεξιότητες, την οπτική αντίληψη, τη μνήμη, τη γλώσσα ή τη διάθεση, προκειμένου να βελτιωθεί η απόδοση (Pascual Leone et al, 2011 ).

Σε υγιείς ενήλικες, έχουν χρησιμοποιηθεί γενικά για την παρακολούθηση της φλεγματικής διεγερσιμότητας και ως τεχνικές νευροδιαμορφώσεως, για την επαγωγή εγκεφαλικής πλαστικότητας. Ωστόσο, η χρήση αυτών των τεχνικών στον παιδιατρικό πληθυσμό περιορίζεται στη θεραπεία ορισμένων ασθενειών, για την αποκατάσταση βλαβερών λειτουργιών (Pascual leone et al., 2011).

Επί του παρόντος, η χρήση του έχει επεκταθεί στο χώρο της ψυχιατρικής, της νευρολογίας και ακόμη και την αποκατάσταση από το πλήθος νευρολογικών και ψυχιατρικών διαταραχών στην παιδική και εφηβική ηλικία έχουν μεταβολές στην πλαστικότητα του εγκεφάλου (Ρούμπιο-Morell et al., 2011).

Μεταξύ των γνωστικών λειτουργιών που φαίνεται να βελτιώνονται είναι εκείνες που προκαλούνται από τη νόσο του Πάρκινσον, τον έλεγχο του κινητήρα μετά από εγκεφαλικό επεισόδιο, αφασία, επιληψία και κατάθλιψη, μεταξύ άλλων (Vicario et al., 2013).

Έννοια της εγκεφαλικής πλαστικότητας

Η εγκεφαλική πλαστικότητα αντιπροσωπεύει μια εγγενή ιδιότητα του κεντρικού νευρικού συστήματος. Είναι απαραίτητο για τη δημιουργία και τη διατήρηση των εγκεφαλικών κυκλωμάτων, μέσω της τροποποίησης των δομών και των λειτουργιών που ανταποκρίνονται στις περιβαλλοντικές απαιτήσεις (Pascual leone et al., 2011)

Ο εγκέφαλος είναι ένα δυναμικό όργανο που χρησιμοποιεί μηχανισμούς όπως ενίσχυση, εξασθένηση, κλάδεμα, προσθήκη συναπτικές συνδέσεις ή νευρογένεση να προσαρμόσουν την αρχιτεκτονική και τα κυκλώματα, επιτρέποντας την απόκτηση νέων δεξιοτήτων και την προσαρμογή μετά από τραυματισμό. Είναι σημαντικό για την ικανότητα να μαθαίνουν, καταγραφέα, ανασυνταχθούν και να ανακτήσει από τον μηχανισμό εγκεφαλική βλάβη (Ρούμπιο-Morell et al., 2011).

Ωστόσο, η ύπαρξη άτυπων μηχανισμών πλαστικότητας μπορεί να συνεπάγεται την ανάπτυξη παθολογικών συμπτωμάτων. Η περίσσεια πλαστικότητας ή υπερπλαστικότητας θα υποδηλώνει ότι οι εγκεφαλικές δομές είναι ασταθείς και ότι τα λειτουργικά συστήματα που είναι απαραίτητα για τη βέλτιστη γνωστική λειτουργία μπορούν να επηρεαστούν.

Από την άλλη πλευρά, το έλλειμμα της πλαστικότητας ή της υποπλαστικότηταςμπορεί να είναι επιζήμια για την προσαρμογή του ρεπερτορίου συμπεριφοράς μας στο περιβάλλον, δηλαδή ότι δεν είμαστε σε θέση να προσαρμοστούν στις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές απαιτήσεις (Pascual leone et al., 2011)

Μια ενημερωμένη αιτιολογία των ψυχιατρικών διαταραχών, διαταραχών της όρασης που σχετίζεται με αυτές τις μεταβολές σε ειδικές κυκλώματα του εγκεφάλου και όχι ως εστιακή ή δομικές μεταβολές στην νευροδιαβίβαση (Rubio-Morell, et al., 2011).

Έτσι, οι μέθοδοι της διέγερσης του εγκεφάλου, σε τελική ανάλυση, μπορούν να αντέξουν οικονομικά με βάση την διαφοροποίηση των παρεμβάσεων πλαστικότητα, χάρη στην ικανότητά του να επάγει μακροπρόθεσμων αλλαγών και να βελτιστοποιηθεί η κατάσταση κάθε επιμέρους (Leone Pascual, et al., 2011)

Ποια είναι η διακρανιακή μαγνητική διέγερση;?

Η διακρανιακή μαγνητική διέγερση είναι μια εστιακή, ανώδυνη και ασφαλής διαδικασία (άρθρο Rubio-Morell, et al). Λόγω της ικανότητάς του για νευροδιαμόρφωση, είναι ικανή να παράγει μεταβατικές αλλαγές στο επίπεδο της εγκεφαλικής πλαστικότητας μέσω της τροποποίησης των καταστάσεων διεγέρσεως του φλοιού (Rubio-Morell et al., 2011).

Πρόκειται για μια διαδικασία που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ηλεκτρικών ρευμάτων σε διακριτές περιοχές, μέσω της εφαρμογής ηλεκτρομαγνητικών παλμών, γρήγορων και μεταβαλλόμενων, στο τριχωτό της κεφαλής του ατόμου με ένα πηνίο χαλκού που συνδέει.

Το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο διεισδύει διαμέσου του δέρματος και του κρανίου και φτάνει στον εγκεφαλικό φλοιό για να επηρεάσει τις αλλαγές στο επίπεδο της νευρωνικής διεγέρσεως.

Οι συσκευές που χρησιμοποιούνται στην εφαρμογή της διακρανιακής μαγνητικής διέγερσης και των μαγνητικών πεδίων ποικίλλουν. Σε γενικές γραμμές, οι διεγέρτες χρησιμοποιούν πηνία διέγερσης διαφορετικών σχημάτων και μεγεθών που χρησιμοποιούνται στην επιφάνεια του τριχωτού της κεφαλής.

Τα πηνία είναι κατασκευασμένα από σύρμα χαλκού που είναι απομονωμένο με πλαστικό καλούπι. Οι πιο χρησιμοποιούμενες μορφές πηνίου είναι η κυκλική και το πηνίο με τη μορφή οκτώ (manolo manual).

Αρχές της διακρανιακής μαγνητικής διέγερσης

Αυτή η τεχνική βασίζεται στην αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής Faraday Μ, από την οποία ένα μαγνητικό πεδίο συναρτήσει του χρόνου αυτή η ταχεία ταλάντωση, θα είναι σε θέση να επάγει ένα μικρό ηλεκτρικό ρεύμα ενδοκρανιακή νευρώνων του υποκείμενου εγκεφαλικού φλοιού.

Το ηλεκτρικό ρεύμα που χρησιμοποιείται, είναι ένα μαγνητικό πεδίο το οποίο εφαρμόζεται στο τριχωτό της κεφαλής σε μια συγκεκριμένη περιοχή, προκαλεί στον εγκεφαλικό φλοιό ένα παράλληλο ηλεκτρικό ρεύμα και στην αντίθετη κατεύθυνση από το λαμβανόμενο.

Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα διέγερσης επικεντρώνεται στον φλοιό του κινητήρα και χρησιμοποιείται μια βέλτιστη ένταση, θα καταγραφεί μια κινητική απόκριση ή δυναμική που θα προκαλούσε κινητήρα (Rubio-Morell et al., 2011).

Τύποι διακρανιακής μαγνητικής διέγερσης

Ένας τύπος διακρανιακής μαγνητικής διέγερσης είναι η επαναλαμβανόμενη (rTMS), η οποία συνίσταται στην εφαρμογή διαφόρων ηλεκτρομαγνητικών παλμών γρήγορα και διαδοχικά. Ανάλογα με τη συχνότητα διέγερσης στην οποία εκπέμπονται αυτοί οι παλμοί, θα προκαλέσει διαφορετικές αλλαγές.

• Διέγερση με υψηλή συχνότητα: όταν η διέγερση χρησιμοποιεί περισσότερους από 5 ηλεκτρομαγνητικούς παλμούς ανά δευτερόλεπτο, η διέγερση του διεγερμένου μονοπατιού θα αυξηθεί.
• Δρομολόγηση χαμηλής συχνότητας: όταν η διέγερση χρησιμοποιεί λιγότερο από έναν παλμό ανά δευτερόλεπτο, η διέγερση του διεγερμένου μονοπατιού θα μειωθεί.

Όταν εφαρμόζεται αυτό το πρωτόκολλο, μπορεί να προκαλέσει στερεές και συνεπείς αποκρίσεις στα υποκείμενα και να οδηγήσει σε ενίσχυση ή κατάθλιψη των μεγεθών δυναμικού που προκαλείται από κινητήρα, ανάλογα με τις παραμέτρους διέγερσης.

Ένα πρωτόκολλο rTMS, γνωστό ως διέγερση έκρηξης Theta (TBS), μιμείται τα παραδείγματα που χρησιμοποιούνται για την πρόκληση μακροχρόνιας ενίσχυσης (PLP) και μακροχρόνιας κατάθλιψης (DLP) σε ζωικά μοντέλα.

Όταν εφαρμόζεται συνεχώς (CTBS), η διέγερση θα προκαλέσει δυναμικά που θα επιδείξουν σημαντική μείωση στο πλάτος. Από την άλλη πλευρά, όταν εφαρμόζονται κατά διαστήματα (ITBS), τα δυναμικά με μεγαλύτερο εύρος θα αναγνωρίζονται (Pascual leone et al., 2011).

Διακρανιακές μαγνητικές διεγέρσεις, τεχνικές ηλεκτροεγκεφαλογραφίας (EEG) και μαγνητικού συντονισμού (MR) 

Η ενσωμάτωση της διακρανιακής μαγνητικής διέγερσης σε πραγματικό χρόνο με το EEG μπορεί να παρέχει πληροφορίες σχετικά με την τοπική φλοιώδη απόκριση και τη δυναμική του κατανεμημένου δικτύου σε υγιή και άρρωστα άτομα.

Η χρήση της διακρανιακής μαγνητικής διέγερσης και του MR ως μέτρου αποτελέσματος επιτρέπει την εφαρμογή μιας ποικιλίας εξελιγμένων τεχνικών για τον εντοπισμό και τον χαρακτηρισμό των δικτύων σύνδεσης μεταξύ διαφορετικών περιοχών του εγκεφάλου.

Έτσι, αρκετές μελέτες έχουν δείξει ότι η αρχιτεκτονική των δικτύων του εγκεφάλου ποικίλλει κατά τη διάρκεια της κανονικής γήρανσης και μπορεί να είναι ανώμαλη σε ασθενείς με μία ποικιλία νευροψυχιατρικές καταστάσεις όπως η σχιζοφρένεια, η κατάθλιψη, επιληψία, διαταραχές του φάσματος του αυτισμού ή διαταραχή ελλειμματικής Διαταραχή υπερδραστηριότητας.

Ερεθισμός εγκεφάλου και παθολογία

Μία από τις κύριες εφαρμογές της διακρανιακής μαγνητικής διεγέρσεως εφαρμόζεται σε βελτίωση των επιδόσεων ή συμπτωμάτων που προκαλούνται από διάφορες αναπτυξιακές διαταραχές, νευροψυχιατρικές διαταραχές ή επίκτητη βλάβη εγκεφάλου μπορεί να επηρεάσει τη λειτουργία της πλαστικότητας του εγκεφάλου.

Αγγειακές παθήσεις

Η παθολογία των αγγειακών παθήσεων σχετίζεται με μια ημισφαιρική ανισορροπία, στην οποία η δραστηριότητα του κατεστραμμένου ημισφαιρίου αντισταθμίζεται από την αύξηση της δραστηριότητας της αντίπλευρης ομόλογης περιοχής.

Διαφορετικές μελέτες με εφαρμογή του πρωτοκόλλου rTMS δείχνουν τις δυνατότητές του για αποκατάσταση των κινητικών συμπτωμάτων: αύξηση της δύναμης πρόσφυσης ή μείωση της σπαστικότητας.

Επιληψία

Η επιληψία είναι μια παθολογία που εμπλέκει τον πόνο των κρουστικών επεισοδίων λόγω της υπερδιεγερσιμότητας του εγκεφαλικού φλοιού.

Ένας ποικίλος αριθμός μελετών με παιδιά σε παιδική ηλικία με εστιακή επιληψία έδειξε σημαντική μείωση της συχνότητας και της διάρκειας των επιληπτικών κρίσεων. Ωστόσο, το συμπέρασμα αυτό δεν είναι γενικευμένο, καθώς δεν υπάρχει συστηματική μείωση σε όλους τους συμμετέχοντες.

ADHD

Η διαταραχή ελλειμματικής προσοχής λόγω υπερδραστηριότητας σχετίζεται με υπογλυκαιμική ενεργοποίηση διαφόρων οδών, συγκεκριμένα, στο δωροελάττωμα του προμετωπιαίου φλοιού.

Η μελέτη από τους Weaver και συνεργάτες δείχνει μια κλινική κλινική βελτίωση σε παγκόσμιο επίπεδο και τα αποτελέσματα των κλιμάκων αξιολόγησης σε άτομα με ADHD μετά την εφαρμογή διαφόρων διακρανιακών πρωτοκόλλων μαγνητικής διέγερσης..

ΤΕΑ

Στην περίπτωση της διαταραχής του αυτιστικού φάσματος, περιγράφεται αύξηση της γενικής δραστικότητας γάμμα, η οποία μπορεί να σχετίζεται με τις διαφορετικές προσομοιώσεις, τις γλωσσικές μεταβολές ή τις μεταβολές της μνήμης εργασίας που παρουσιάζουν αυτά τα άτομα.

Οι διάφορες έρευνες υποδεικνύουν οφέλη της θεραπευτικής χρήσης της διακρανιακής μαγνητικής διέγερσης σε παιδιά με ASD. Οι συμμετέχοντες παρουσιάζουν σημαντική βελτίωση της δραστηριότητας γάμμα, βελτίωση των παραμέτρων συμπεριφοράς, βελτίωση της προσοχής και ακόμη αύξηση των βαθμολογιών που σχετίζονται με την απόκτηση λεξιλογίου.

Ωστόσο, λόγω του μικρού αριθμού μελετών και της χρήσης ποικιλίας πρωτοκόλλων διέγερσης, δεν ήταν δυνατόν να προσδιοριστεί ένα βέλτιστο πρωτόκολλο για τη θεραπευτική του χρήση..

Κατάθλιψη

Η κατάθλιψη σε παιδιά και εφήβους φαίνεται να σχετίζεται με μια ανισορροπία στην ενεργοποίηση των διαφόρων περιοχών, όπως η dorsolateral προμετωπιαίου φλοιού και μεταιχμιακές περιοχές. Συγκεκριμένα, hypoactivation εμφανίζεται σε περιοχές αριστερά, ενώ παρατηρείται δικαίωμα υπερενεργοποίηση των δομών αυτών.

Οι διαθέσιμες μελέτες υποδεικνύουν την ύπαρξη κλινικών αποτελεσμάτων της χρήσης των πρωτοκόλλων rTMS: μείωση των συμπτωμάτων, βελτίωση και ακόμη και κλινική ύφεση.

Σχιζοφρένεια

Στην περίπτωση της σχιζοφρένειας έχει ταυτοποιηθεί, από τη μία πλευρά, μία αύξηση στην διεγερσιμότητα του αριστερού φλοιού κροταφο-βρεγματικό, που συνδέονται με θετικά συμπτώματα και από την άλλη πλευρά, μία μείωση στην αριστερή προμετωπιαίο διεγερσιμότητα, αρνητικά συμπτώματα συναφή.

Τα αποτελέσματα σχετικά με τις επιδράσεις της διακρανιακής μαγνητικής διέγερσης στον παιδιατρικό πληθυσμό δείχνουν μείωση των θετικών συμπτωμάτων, ψευδαισθήσεις.

Περιορισμοί

Συνολικά, οι μελέτες αυτές δείχνουν τα προκαταρκτικά στοιχεία των δυνατοτήτων των τεχνικών διέγερσης του εγκεφάλου. Ωστόσο, εντοπίστηκαν διάφοροι περιορισμοί μεταξύ των οποίων είναι η περιορισμένη χρήση τεχνικών διέγερσης, οι οποίες γενικά σχετίζονται με σοβαρές παθολογίες ή στις οποίες η φαρμακολογική θεραπεία δεν έχει σημαντική επίδραση..

Από την άλλη πλευρά, η ετερογένεια των αποτελεσμάτων και οι διάφορες μεθοδολογίες που χρησιμοποιούνται καθιστούν δύσκολη την ταυτοποίηση των βέλτιστων πρωτοκόλλων διέγερσης.

Η μελλοντική έρευνα θα πρέπει να εμβαθύνει τη γνώση σχετικά με τις φυσιολογικές και κλινικές επιδράσεις της διακρανιακής μαγνητικής διέγερσης.

Βιβλιογραφία

1. Pascual-Leone, Α, Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, Μ, Eldaief, Μ Rotenberg, Α (2011). Χαρακτηρισμός της πλαστικότητας του φλοιού του εγκεφάλου και της δυναμικής του δικτύου καθ 'όλη την ηλικιακή κλίμακα στην υγεία και την ασθένεια με TMS-EEG και TMS-fMRI. Ο εγκέφαλος Topogr.(24), 302-315.
2. Rubio-Morell, Β., Rotenberg, Α., Hernández-Expósito, S., & Pascual-Leone, Α. (2011). Χρήση μη επεμβατικής εγκεφαλικής διέγερσης σε παιδιατρικές ψυχιατρικές διαταραχές: νέες ευκαιρίες και διαγνωστικές και θεραπευτικές προκλήσεις. Rev Neurol, 53(4), 209-225.
3. Tornos Muñoz, J., Ramos Estébañez, C., Valero-Cabré, Α., Camprodon Giménez, J. & Pascual-Leone Pascual, Α. (2008). Διακρανιακή μαγνητική διέγερση. ΣΤ Maestú σε Unturbe, Μ Rios Lago, & R. Alonso Cabestro, Νευροαπεικόνιση Γνωστικές τεχνικές και διαδικασίες (σελ. 213-235). Elsevier.
4. Vicario, C., & Nitsche, Μ. (2013). Μη επεμβατική εγκεφαλική διέγερση για τη θεραπεία εγκεφαλικών νόσων στην παιδική και εφηβική ηλικία: σύγχρονη τεχνολογία, τρέχοντα όρια και μελλοντικές προκλήσεις. Σύνορα στα συστήματα νεοεπιστήμης, 7(94).
5. Εικόνα προέλευσης.