- Untuk apa rangsangan magnetik transkranial digunakan?
- Konsep keplastikan otak
- Apakah rangsangan magnetik transkranial?
- Prinsip rangsangan magnetik transkranial
- Jenis rangsangan magnetik transkranial
- Teknik rangsangan magnetik transkranial, elektroensefalografi (EEG) dan pencitraan resonans magnetik (MRI)
- Rangsangan otak dan patologi
- Penyakit vaskular
- Epilepsi
- ADHD
- TANDA
- Kemurungan
- Skizofrenia
- Batasan
- Bibliografi
The rangsangan magnet transcranial adalah teknik non - invasif rangsangan otak yang diandaikan peningkatan besar dalam tahun-tahun kebelakangan ini, bukan sahaja dalam bidang penyelidikan, tetapi juga di bidang klinikal dengan pemulihan dan penerokaan terapeutik.
Teknik rangsangan otak jenis ini memungkinkan memodulasi aktiviti otak tanpa perlu menembusi melalui peti besi kranial untuk sampai langsung ke otak.
Dalam teknik kajian otak, kita dapat menemui pelbagai teknik, namun yang paling banyak digunakan adalah rangsangan arus terus transkranial (tDCS) dan, pada tahap yang lebih besar, rangsangan magnetik transkranial, (Vicario et al., 2013).
Untuk apa rangsangan magnetik transkranial digunakan?
Oleh kerana keupayaan neuromodulasi mereka, teknik ini dapat digunakan untuk penerokaan dan modulasi fungsi otak yang berbeza: kemahiran motor, persepsi visual, ingatan, bahasa atau suasana hati, dengan tujuan untuk meningkatkan prestasi (Pascual Leone et al., 2011) ).
Pada orang dewasa yang sihat, mereka umumnya digunakan untuk memantau kegembiraan kortikal dan sebagai teknik neuromodulasi untuk mendorong keplastikan otak. Walau bagaimanapun, penggunaan teknik ini pada populasi pediatrik terhad kepada rawatan beberapa penyakit, untuk memulihkan fungsi yang rosak (Pascual leone et al., 2011).
Pada masa ini, penggunaannya telah berkembang ke bidang psikiatri, neurologi dan juga pemulihan kerana banyak penyakit neurologi dan psikiatri pada masa kanak-kanak dan remaja menunjukkan perubahan dalam keplastikan otak (Rubio-Morell et al., 2011).
Antara fungsi kognitif yang nampaknya bertambah baik adalah yang disebabkan oleh penyakit Parkinson, kawalan motor selepas strok, afasia, epilepsi dan kemurungan, antara lain (Vicario et al., 2013).
Konsep keplastikan otak
Keplastikan otak mewakili sifat intrinsik sistem saraf pusat. Ini penting untuk pembentukan dan pemeliharaan rangkaian otak, melalui pengubahsuaian struktur dan fungsi sebagai tindak balas terhadap tuntutan persekitaran (Pascual Leone et al., 2011)
Otak adalah organ dinamik yang menggunakan mekanisme seperti potensiasi, kelemahan, pemangkasan, penambahan sambungan sinaptik atau neurogenesis untuk menyesuaikan senibina dan litarnya, yang memungkinkan pemerolehan kemahiran baru atau penyesuaian selepas kecederaan. Ini adalah mekanisme penting untuk kemampuan belajar, mengingat, menyusun semula dan pulih dari kerosakan otak (Rubio-Morell et al., 2011).
Walau bagaimanapun, kewujudan mekanisme keplastikan atipikal dapat menunjukkan perkembangan gejala patologi. Plastisitas atau hiperplastik yang berlebihan akan menunjukkan bahawa struktur otak tidak stabil dan sistem fungsional yang penting untuk fungsi kognitif yang optimum mungkin terjejas.
Sebaliknya, defisit keplastikan atau hipoplastik dapat memudaratkan penyesuaian repertoir tingkah laku kita terhadap alam sekitar, iaitu kita tidak dapat menyesuaikan diri dengan tuntutan persekitaran yang berubah-ubah (Pascual leone et al., 2011)
Pandangan terkini mengenai etiologi gangguan psikiatri mengaitkan perubahan ini dengan gangguan pada rangkaian otak tertentu, dan bukannya sebagai perubahan struktur fokus atau neurotransmission (Rubio-Morell, et al., 2011).
Oleh itu, kaedah rangsangan otak, pada akhirnya, dapat memungkinkan intervensi berdasarkan modulasi keplastikan, kerana kemampuan mereka untuk mendorong perubahan jangka panjang dan dengan demikian mengoptimumkan keadaan setiap individu (Pascual leone, et al., 2011)
Apakah rangsangan magnetik transkranial?
Rangsangan magnetik transkranial adalah prosedur fokus, tanpa rasa sakit dan selamat (artikel Rubio-Morell, et al). Oleh kerana keupayaan neuromodulasi, ia mampu menghasilkan perubahan sementara pada tahap keplastikan otak melalui pengubahsuaian keadaan kegembiraan kortikal (Rubio-Morell et al., 2011).
Ini adalah prosedur yang digunakan untuk membuat arus elektrik di kawasan diskrit, melalui penerapan denyutan elektromagnetik yang cepat dan berubah, pada kulit kepala individu dengan gegelung tembaga yang bersambung.
Medan elektromagnetik menembusi kulit dan tengkorak dan mencapai korteks serebrum untuk mempengaruhi perubahan pada tahap kegembiraan neuron.
Peranti yang digunakan dalam penerapan rangsangan magnetik transkranial dan medan magnet bervariasi. Secara amnya, perangsang menggunakan gegelung rangsangan dengan pelbagai bentuk dan ukuran yang digunakan pada permukaan kulit kepala.
Gegelung dibina dari dawai tembaga yang dilindungi dengan acuan plastik. Bentuk gegelung yang paling banyak digunakan ialah gegelung berbentuk bulat dan lapan (manolo manual).
Prinsip rangsangan magnetik transkranial
Teknik ini didasarkan pada prinsip induksi elektromagnetik M. Faraday, dari mana medan magnet yang berayun dengan cepat bergantung pada masa, akan dapat menyebabkan arus elektrik intrakranial kecil di neuron korteks serebrum yang mendasari.
Arus elektrik yang digunakan, ia adalah medan magnet yang diterapkan pada kulit kepala di kawasan tertentu, menyebabkan arus elektrik di korteks serebrum yang selari dan berlawanan dengan yang diterima.
Apabila arus elektrik yang merangsang difokuskan pada korteks motor, dan intensiti yang optimum digunakan, tindak balas motor atau potensi motor dibangkitkan akan direkodkan (Rubio-Morell et al., 2011).
Jenis rangsangan magnetik transkranial
Satu jenis rangsangan magnetik transkranial adalah berulang (rTMS), yang terdiri daripada penerapan beberapa denyutan elektromagnetik secara berturut-turut. Bergantung pada frekuensi rangsangan di mana denyutan ini dipancarkan, ia akan menyebabkan perubahan yang berbeza.
- Rangsangan frekuensi tinggi : Apabila rangsangan menggunakan lebih daripada 5 denyutan elektromagnetik sesaat, kegembiraan jalur terangsang akan meningkat.
- Jejak laju rendah : Apabila mondar-mandir menggunakan kurang dari satu nadi sesaat, keseronokan jalur yang dijejak akan berkurang.
Apabila protokol ini diterapkan, ia dapat mendorong tindak balas yang kuat dan konsisten dalam subjek dan menyebabkan potensi atau kemurungan amplitud potensi motor yang timbul bergantung pada parameter rangsangan.
Protokol rTMS, yang dikenali sebagai Theta Burst Stimulation (TBS), meniru paradigma yang digunakan untuk mendorong potensi jangka panjang (PLP) dan kemurungan jangka panjang (DLP) pada model haiwan.
Apabila diterapkan secara berterusan (CTBS), rangsangan akan membangkitkan potensi yang menunjukkan penurunan amplitud yang ketara. Sebaliknya, apabila diterapkan secara berselang (ITBS), potensi dengan amplitud yang lebih besar akan dikenal pasti (Pascual leone et al., 2011).
Teknik rangsangan magnetik transkranial, elektroensefalografi (EEG) dan pencitraan resonans magnetik (MRI)
Integrasi masa nyata rangsangan magnetik transkranial dengan EEG dapat memberikan maklumat mengenai tindak balas kortikal tempatan dan dinamika rangkaian yang diedarkan pada subjek yang sihat dan berpenyakit.
Penggunaan stimulasi magnetik transkranial dan MRI sebagai ukuran hasil memungkinkan pelaksanaan pelbagai teknik canggih untuk mengenal pasti dan mencirikan rangkaian penyambungan antara kawasan otak yang berbeza.
Oleh itu, beberapa kajian menunjukkan bahawa seni bina rangkaian otak berbeza semasa penuaan normal dan boleh menjadi tidak normal pada pesakit dengan pelbagai keadaan neuropsikiatrik seperti skizofrenia, kemurungan, epilepsi, gangguan spektrum autisme atau gangguan defisit. perhatian dan hiperaktif.
Rangsangan otak dan patologi
Salah satu aplikasi utama rangsangan magnetik transkranial adalah penerapannya untuk meningkatkan prestasi atau gejala yang disebabkan oleh gangguan perkembangan yang berbeza, gangguan neuropsikiatrik atau kerosakan otak yang diperoleh, yang dapat mempengaruhi fungsi keplastikan otak.
Penyakit vaskular
Patologi penyakit vaskular berkaitan dengan ketidakseimbangan hemisfera, di mana aktiviti hemisfera yang rosak dikompensasi oleh peningkatan aktiviti kawasan homolog kontralateral.
Kajian yang berbeza dengan penerapan protokol rTMS menunjukkan potensinya untuk pemulihan gejala motor: peningkatan kekuatan cengkaman atau pengurangan spastik.
Epilepsi
Epilepsi adalah patologi yang melibatkan penderitaan episod kejang kerana kegembiraan hiper-korteks serebrum.
Berbagai kajian dengan pesakit usia kanak-kanak dengan epilepsi jenis fokus telah menunjukkan penurunan yang signifikan dalam kekerapan dan tempoh kejang epilepsi. Walau bagaimanapun, kesimpulan ini tidak dapat digeneralisasikan kerana tidak ada pengurangan sistematik pada semua peserta.
ADHD
Gangguan hiperaktif kekurangan perhatian dikaitkan dengan pengaktifan jalan yang berlainan, khususnya di korteks prefrontal dorsolateral.
Kajian oleh Weaver et al. Menunjukkan peningkatan klinikal global dan dalam hasil skala penilaian pada individu dengan ADHD setelah penerapan protokol rangsangan magnetik transkranial yang berbeza.
TANDA
Dalam kes gangguan spektrum autisme, peningkatan aktiviti gamma umum dijelaskan, yang mungkin berkaitan dengan perubahan ingatan perhatian, linguistik atau kerja yang berbeza yang ditunjukkan oleh individu-individu ini.
Penyelidikan yang berbeza menunjukkan faedah penggunaan terapi rangsangan magnetik transkranial pada kanak-kanak dengan ASD. Peserta menunjukkan peningkatan yang signifikan dalam aktiviti gamma, peningkatan parameter tingkah laku, peningkatan perhatian dan bahkan peningkatan skor yang berkaitan dengan pemerolehan kosa kata.
Namun, kerana sejumlah kecil kajian dan penggunaan berbagai protokol rangsangan, tidak mungkin untuk mengenal pasti protokol yang optimum untuk penggunaan terapeutiknya.
Kemurungan
Depresi pada kanak-kanak dan remaja nampaknya dikaitkan dengan ketidakseimbangan dalam pengaktifan kawasan yang berlainan seperti korteks prefrontal dorsolateral dan kawasan limbik. Secara khusus, terdapat hipo-aktivasi di kawasan kiri, sementara di sebelah kanan, terdapat hiperaktivasi struktur ini.
Kajian yang ada menunjukkan adanya kesan pada tahap klinikal penggunaan protokol rTMS: pengurangan gejala, peningkatan dan bahkan pengurangan klinikal.
Skizofrenia
Dalam kes skizofrenia, peningkatan rangsangan korteks temporo-parietal kiri telah dikenal pasti, di satu pihak, dikaitkan dengan gejala positif dan, di sisi lain, penurunan rangsangan prefrontal kiri, berkaitan dengan gejala negatif.
Hasil mengenai kesan rangsangan magnetik transkranial pada populasi pediatrik menunjukkan bukti penurunan gejala positif, halusinasi.
Batasan
Secara keseluruhan, kajian ini menunjukkan bukti awal mengenai potensi teknik rangsangan otak. Walau bagaimanapun, batasan yang berbeza telah dikenal pasti, termasuk penggunaan teknik rangsangan yang jarang berlaku, yang umumnya berkaitan dengan patologi serius atau di mana rawatan ubat tidak memberi kesan yang signifikan.
Sebaliknya, heterogenitas hasil dan metodologi yang berbeza digunakan menjadikannya sukar untuk mengenal pasti protokol rangsangan yang optimum.
Penyelidikan masa depan harus memperdalam pengetahuan mengenai kesan fisiologi dan klinikal rangsangan magnetik transkranial.
Bibliografi
- Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M., Rotenberg, A. (2011). Mencirikan Keplastikan Kortikal Otak dan Dinamika Rangkaian Sepanjang Umur dalam Kesihatan dan Penyakit dengan TMS-EEG dan TMS-fMRI. Topograin Otak. (24), 302-315.
- Rubio-Morell, B., Rotenberg, A., Hernández-Expósito, S., & Pascual-Leone, Á. (2011). Penggunaan rangsangan otak yang tidak invasif pada gangguan psikiatri kanak-kanak: peluang baru dan cabaran diagnostik dan terapi. Rev Neurol, 53 (4), 209-225.
- Tornos Muñoz, J., Ramos Estébañez, C., Valero-Cabré, A., Camprodón Giménez, J., & Pascual-Leone Pascual, A. (2008). Rangsangan Magnetik Transkranial. Di F. Maestú Unturbe, M. Rios Lago, & R. Cabestro Alonso, Neuroimagen. Teknik dan proses kognitif (ms 213-235). Elsevier.
- Vicario, C., & Nitsche, M. (2013). Rangsangan otak yang tidak invasif untuk rawatan penyakit otak pada masa kanak-kanak dan remaja: keadaan terkini, had semasa dan cabaran masa depan. Perbatasan dalam bidang sains, 7 (94).
- Sumber gambar.