Транскраниальная магнитная стимуляция

          Транскраниальная магнитная стимуляция (TMS)  выполняется путем размещения электромагнитной катушки рядом со скальпом, через которую пульсируют большие токи для генерации быстро меняющихся магнитных полей. Они беспрепятственно пересекают скальп и генерируют вихревые токи в коре головного мозга, которые деполяризуют нейроны и производят суммирующий эффект. Применение повторных импульсов TMS на конкретный сайт называется повторяющимся TMS (rTMS), а применение на частотах выше 1 Гц обозначается, как  быстродействующее повторяющееся TMS (FF-rTMS). Последний метод наиболее изучени применяется в качестве лечения нейропсихиатрических расстройств. Быстрое и широкое внедрение транскраниальной стимуляции за последние 20 лет вызвало споры о последствиях и эффективности  использования этого неинвазивного метода стимуляции мозга. В доклинических исследованиях транскраниальная магнитная стимуляция показывает эффект, аналогичный эффекту, достигаемому  антидепрессантами и электросудорожной терапией шоком . Имеются также данные, подтверждающие, что этот транскраниальная магнитная стимуляция  задерживает начало быстрого сна (REM) сна у здоровых людей и нормализует тест подавления дексаметазона у пациентов с депрессией . В соответствии с исследованиями нейровизуализации префронтальная кора была предложена в качестве подходящей мишени для воздействия  rTMS , причем первые исследования фокальной rTMS на левую префронтальную кору (PFC) казались обнадеживающими. Отметим, что две недели высокочастотного rTMSна  левую дорсолатеральную префронтальную кору приводят к значительному улучшению состояния пациентов , измеренному по шкале оценки депрессии Гамильтона (HDRS),  но не по шкале самооценки Бека. Анализ эффектов в неконтролируемых исследованиях выявил последовательный, но умеренный эффект лечения с помощью rTMS (37% среднее снижение HDRS), а для контролируемых исследований величина изменений была еще меньше (27% среднее снижение HDRS) для группы ТМS, по сравнению с 7% -ным снижением при плацебо - терапии ( фиктивного лечение). Интересно, что результаты  показали, что rTMS может быть одинаково эффективным каки  EST для лечения непсихотической депрессии, но малоэффективна при терапии психотической депрессии.

              В ряде случаев сообщалось о индукции мании у пациентов с депрессией, получавших лечение rTMS.  Cообщалось, что низкочастотная транскраниальная магнитная стимуляция над левой слуховой корой может уменьшить выраженность слуховых галлюцинаций. В литературе можно встретить предварительные сообщения об использовании rTMS для лечения других психических расстройств, таких как обсессивно-компульсивное расстройство, посттравматическое стрессовое расстройство  и синдрома Туретта.  Сообщалось также о высокочастотных rTMS, усиливающих чувство тревоги и паники и низкочастотной rTMS, купирующем паническое расстройство. 

              Транскраниальная магнитная стимуляция была исследована, в частности, у пациентов с болезнью Паркинсона и эпилепсией. При болезни Паркинсона rTMS вводили с целью  попытки лечения брадикинезии и улучшения моторного контроля. Было показано, что при движении одновременная стимуляция моторной коры не имеет никакой пользы и , что стимуляция дополнительной моторной области ухудшает тонкие движения. Интересно отметить, что  применение ТМS связано с измеримым риском индукции судорожного приступа , и, как это ни парадоксально, было установлено, что этот метод относительно безопасен у пациентов с эпилепсией и даже может фактически быть эффективным средством урежения частоты возникновения  припадков.

            В когнитивной нейронауке транскраниальная магнитная стимуляция зарекомендовала себя как универсальный и ценный исследовательский инструмент и использовалась для изучения кортикальной возбудимости и различных аспектов познания мозга. Этот метод применяется к моторной коре головного мозга человека, чтобы исследовать вызванные моторные потенциалы (MEP) и порог моторного ответа (MT). MT - интенсивность стимула, требуемая для вызова  MEP, и у любого данного индивидуума относительно постоянна с межполушарными различиями, но подвержена модуляции лекарствами и болезнями. 

             Другим экспериментальным применением транскраниальной магнитной стимулдяции была магнитная судорожная терапия  (MST), предполагающая использование rTMS при высокой частоте стимула и интенсивности, чтобы  вызвать генерализованный судорожный приступ  под наркозом для лечения депрессии. Стимуляция MST является более фокальной, чем стимуляция с помощью электросудорожной терапии, что приводит к ожиданию меньшего количества когнитивных побочных эффектов. Прямая префронтальная стимуляция TMS , по-видимому, проявляет  антиманиальный эффект с 70% средним улучшением по шкале оценки выраженности мании у молодых людей, тогда как левая префронтальная стимуляция была связана с 30% -ным улучшением.

              Парнвой импульс TMS включает применение пары раздражителей, разделенных переменным интерстимуляром. Первый раздражитель является подпороговым, а второй - выше порога. Изменение интервала между стимулами позволяет модулировать общий ответ на парные стимулы, так что реакция может быть облегчена или ингибирована.  Упрощение процедуры  обычно достигается с интервалом между стимулами 10-20 мсек, и по обе стороны от этого (короче или дольше) ингибирование более вероятно. Нейрохимически ингибирование ( торможение) и возбуждение (облегчение) опосредуются гамма-аминомасляной кислотой (GABA) и глутаматом соответственно.  Когда импульс TMS вызывает MEP на фоне произвольного сокращения мышц, фоновая активность подавляется в течение определенного периода после MEP. Этот «тихий период» считается еще одним параметром ингибирующей кортикальной активности. При шизофрении отмечались аномалии в реакции MEP на одноимпульсные ТМS, а также в "тихий период"  и ответ на парную импульсную стимуляцию,  что указывает на снижение процессов торможения коры.

           Сегодня транскраниальная магнитная  стимуляция все чаще используется в нейропсихологических исследованиях. Во время  rTMS функционирование стимулированной области коры может быть временно нарушено, создавая фактически «виртуальное поражение». Затем этот метод может быть применен для изучения регионов  коры головного мозга, участвующих в определенной функции, и критических временных периодов их участия. Например, rTMS может использоваться для неинвазивной идентификации латерализации вербальных функций. Исследования лобной и префронтальной коры полезно для изучения некоторых аспектов памяти и генерации слов. Было продемонстрировано, что  индуцированная ТМS интерференция в левой нижней префронтальной коре влияет на семантическую, но не перцептивную обработку. TMS также может усилить нейропсихологическое функционирование при стимуляции  конкретных областей коры с точным временем, например, при именовании изображений. Эта инновационная область исследований значительно расширилась благодаря внедрению TMS в качестве инструмента для исследования мозга, как в норме , так и при патологии.

           Транскраниальная магнитная  стимуляция имеет мало побочных эффектов, поскольку относительно неинвазивно. Риски, связанные с его использованием, определяются в основном количеством, интенсивностью и частотой применяемых стимулов. Иногда rTMS приводит к головной боли, которая может длиться несколько часов. Некоторые испытуемые жалуются на дискомфорт в области скальпа во время ТМS, связанный с соответствующей стимуляцией мышц и нервов возле катушки. Низкочастотные rTMS вряд ли вызывают нарушения памяти  или оказывают какое-либо долгосрочное воздействие на когнитивную сферу , но rTMS, увеличивая возбудимость коры и поэтому может влиять на память ,  даже у здоровых субъектов, хотя риск возникнвоения этого побочного эффекта очень низкий.  Важно отметить, что транскраниальная магнитная стимуляция может вызвать временный сдвиг в слуховом пороге , а для того , чтобы  защитить пациентов от этого во время стимуляции, необходимо иметь  предохранительные тампоны для ушей.