Stimulasi magnetik transkranial untuk apa yang digunakan, jenis dan patologi



itu Stimulasi magnetik transkranial adalah teknik stimulasi otak non-invasif yang penggunaannya telah mengalami peningkatan besar dalam beberapa tahun terakhir, tidak hanya di bidang penelitian, tetapi juga di bidang klinis dengan rehabilitasi dan eksplorasi terapi.

Jenis teknik stimulasi otak ini memungkinkan aktivitas otak dimodulasi tanpa perlu menembus melalui lubang tengkorak untuk mencapai otak secara langsung..

Dalam teknik studi otak, kita dapat menemukan beberapa teknik, namun yang paling banyak digunakan adalah stimulasi arus searah transkranial (tDCS) dan dalam proporsi yang lebih besar stimulasi magnetik transkranial, (Vicario et al., 2013).

Indeks

  • 1 Untuk apa stimulasi magnetik transkranial??
  • 2 Konsep plastisitas serebral
  • 3 Apa stimulasi magnetik transkranial??
    • 3.1 Prinsip stimulasi magnetik transkranial
  • 4 Jenis stimulasi magnetik transkranial
    • 4.1 Teknik stimulasi magnetik transkranial, electroencephalography (EEG) dan magnetic resonance (MR) 
  • 5 Stimulasi dan patologi otak
    • 5.1 Penyakit pembuluh darah
    • 5.2 Epilepsi
    • 5.3 ADHD
    • 5.4 TEH
    • 5.5 Depresi
    • 5.6 Skizofrenia
  • 6 Keterbatasan
  • 7 Daftar Pustaka

Untuk apa stimulasi magnetik transkranial digunakan??

Karena kapasitasnya untuk neuromodulasi, teknik ini dapat digunakan untuk eksplorasi dan modulasi fungsi otak yang berbeda: keterampilan motorik, persepsi visual, memori, bahasa atau suasana hati, dengan tujuan meningkatkan kinerja (Pascual leone et al., 2011 ).

Pada orang dewasa yang sehat, mereka umumnya digunakan untuk memantau rangsangan kortikal dan sebagai teknik neuromodulasi, untuk menginduksi plastisitas otak. Namun, penggunaan teknik ini pada populasi anak terbatas pada pengobatan beberapa penyakit, untuk merehabilitasi fungsi yang rusak (Pascual leone et al., 2011).

Saat ini, penggunaannya telah meluas ke bidang psikiatri, neurologi dan bahkan rehabilitasi karena banyak penyakit neurologis dan psikiatrik pada masa kanak-kanak dan remaja memiliki perubahan plastisitas otak (Rubio-Morell et al., 2011).

Di antara fungsi kognitif yang tampaknya membaik adalah yang disebabkan oleh penyakit Parkinson, kontrol motorik setelah stroke, afasia, epilepsi dan depresi, antara lain (Vicario et al., 2013).

Konsep plastisitas serebral

Plastisitas serebral mewakili properti intrinsik sistem saraf pusat. Sangat penting untuk pembentukan dan pemeliharaan sirkuit otak, melalui modifikasi struktur dan fungsi dalam menanggapi tuntutan lingkungan (Pascual leone et al., 2011)

Otak adalah organ dinamis yang menggunakan mekanisme seperti potensiasi, pelemahan, pemangkasan, penambahan koneksi sinaptik atau neurogenesis untuk mengadaptasi arsitektur dan sirkuitnya, memungkinkan perolehan keterampilan atau adaptasi baru setelah cedera. Ini adalah mekanisme penting untuk kemampuan belajar, mengingat, mengatur ulang, dan pulih dari kerusakan otak (Rubio-Morell et al., 2011).

Namun, adanya mekanisme plastisitas atipikal, dapat melibatkan pengembangan gejala patologis. Kelebihan plastisitas atau hiperplastik, akan menyiratkan bahwa struktur otak tidak stabil dan bahwa sistem fungsional yang penting untuk fungsi kognitif optimal dapat dipengaruhi..

Di sisi lain, defisit plastisitas atau hipoplastisitasitu dapat merusak adaptasi repertoar perilaku kita terhadap lingkungan, yaitu, bahwa kita tidak dapat menyesuaikan diri dengan perubahan tuntutan lingkungan (Pascual leone et al., 2011)

Pandangan terbaru tentang etiologi gangguan kejiwaan menghubungkan perubahan ini dengan gangguan pada sirkuit otak tertentu, bukan sebagai perubahan struktural fokus atau dalam transmisi saraf (Rubio-Morell, et al., 2011).

Oleh karena itu, metode stimulasi otak pada akhirnya dapat memungkinkan intervensi berdasarkan modulasi plastisitas, karena kemampuan mereka untuk menginduksi perubahan jangka panjang dan dengan demikian mengoptimalkan situasi setiap individu (Pascual leone, et al., 2011)

Apa stimulasi magnetik transkranial??

Stimulasi magnetik transkranial adalah prosedur fokus, tidak menyakitkan dan aman (artikel Rubio-Morell, et al). Karena kapasitasnya untuk neuromodulasi, ia mampu menghasilkan perubahan sementara pada tingkat plastisitas otak melalui modifikasi keadaan rangsangan kortikal (Rubio-Morell et al., 2011).

Ini adalah prosedur yang digunakan untuk membuat arus listrik di daerah diskrit, melalui penerapan pulsa elektromagnetik, cepat dan berubah, pada kulit kepala individu dengan kumparan tembaga yang menghubungkan.

Medan elektromagnetik menembus melalui kulit dan tengkorak dan mencapai korteks serebral untuk mempengaruhi perubahan pada tingkat rangsangan saraf.

Perangkat yang digunakan dalam aplikasi stimulasi magnetik transkranial dan medan magnet bervariasi. Secara umum, stimulator menggunakan gulungan stimulasi dengan berbagai bentuk dan ukuran yang digunakan pada permukaan kulit kepala.

Kumparan dibuat dari kawat tembaga yang diisolasi dengan cetakan plastik. Bentuk kumparan yang paling sering digunakan adalah kumparan melingkar dan kumparan dalam bentuk delapan (manual manolo).

Prinsip stimulasi magnetik transkranial

Teknik ini didasarkan pada prinsip induksi elektromagnetik dari M. Faraday, dari mana medan magnet yang sebagai fungsi waktu menghadirkan osilasi cepat, akan mampu menginduksi arus listrik intrakranial kecil di dalam neuron dari korteks serebral yang mendasari..

Arus listrik yang digunakan, itu adalah medan magnet yang diterapkan pada kulit kepala di daerah tertentu, menginduksi di korteks serebral arus listrik paralel dan dalam arah yang berlawanan dengan yang diterima.

Ketika arus stimulasi listrik difokuskan pada korteks motorik, dan intensitas optimal digunakan, respons motorik atau potensial motor yang ditimbulkan akan dicatat (Rubio-Morell et al., 2011).

Jenis stimulasi magnetik transkranial

Salah satu jenis stimulasi magnetik transkranial adalah berulang (RTM), yang terdiri dari penerapan beberapa pulsa elektromagnetik dengan cepat dan berturut-turut. Tergantung pada frekuensi stimulasi yang dipancarkan pulsa ini, itu akan menyebabkan perubahan yang berbeda.

  • Stimulasi dengan frekuensi tinggi: ketika stimulasi menggunakan lebih dari 5 pulsa elektromagnetik per detik, rangsangan jalur terstimulasi akan meningkat.
  • Stimulasi frekuensi rendah: ketika stimulasi menggunakan kurang dari satu pulsa per detik, rangsangan dari jalur yang distimulasi akan menurun.

Ketika protokol ini diterapkan, ia dapat menginduksi respon yang solid dan konsisten pada subjek dan mengarah pada peningkatan atau depresi amplitudo potensial motor yang ditimbulkan tergantung pada parameter stimulasi.

Protokol RTM, yang dikenal sebagai stimulasi meledak Theta (TBS), meniru paradigma yang digunakan untuk menginduksi potensiasi jangka panjang (PLP) dan depresi jangka panjang (DLP) dalam model hewan.

Ketika diterapkan terus menerus (CTBS), stimulasi akan membangkitkan potensi yang akan menunjukkan penurunan amplitudo yang nyata. Di sisi lain, ketika diterapkan secara intermiten (ITBS), potensi dengan amplitudo yang lebih besar akan diidentifikasi (Pascual leone et al., 2011).

Stimulasi magnetik transkranial, teknik electroencephalography (EEG) dan magnetic resonance (MR) 

Integrasi real-time stimulasi magnetik transkranial dengan EEG dapat memberikan informasi tentang respon kortikal lokal dan dinamika jaringan terdistribusi pada subyek sehat dan berpenyakit.

Penggunaan stimulasi magnetik transkranial dan MR sebagai hasil pengukuran memungkinkan penerapan berbagai teknik canggih untuk mengidentifikasi dan mengkarakterisasi jaringan konektivitas antara berbagai wilayah otak..

Dengan demikian, beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa arsitektur jaringan otak bervariasi selama penuaan normal dan mungkin abnormal pada pasien dengan beberapa kondisi neuropsikiatri seperti skizofrenia, depresi, epilepsi, gangguan spektrum autisme atau gangguan defisit. perhatian dan hiperaktif.

Stimulasi dan patologi otak

Salah satu aplikasi utama stimulasi magnetik transkranial adalah penerapannya untuk meningkatkan kinerja atau gejala yang disebabkan oleh berbagai gangguan perkembangan, gangguan neuropsikiatrik atau kerusakan otak yang didapat dapat mempengaruhi fungsi plastisitas otak..

Penyakit pembuluh darah

Patologi penyakit vaskular berhubungan dengan ketidakseimbangan hemisfer, di mana aktivitas hemisfer yang rusak dikompensasi oleh peningkatan aktivitas daerah homolog kontralateral.

Studi berbeda dengan penerapan protokol RTM menunjukkan potensinya untuk rehabilitasi gejala motorik: peningkatan kekuatan cengkeraman atau pengurangan kelenturan.

Epilepsi

Epilepsi adalah patologi yang melibatkan penderitaan episode kejang karena hiper-rangsangan dari korteks serebral.

Sejumlah penelitian dengan anak-anak di masa kanak-kanak dengan epilepsi tipe fokus telah menunjukkan penurunan frekuensi dan durasi kejang epilepsi yang signifikan. Namun, kesimpulan ini tidak dapat digeneralisasikan karena tidak ada pengurangan sistematis pada semua peserta.

ADHD

Attention deficit hyperactivity disorder dikaitkan dengan aktivasi hypo dari jalur yang berbeda, khususnya, di korteks prefrontal dorsolateral.

Penelitian oleh Weaver dan rekan menunjukkan peningkatan klinis global dan hasil skala evaluasi pada individu dengan ADHD setelah penerapan protokol stimulasi magnetik transkranial yang berbeda..

TEH

Dalam kasus gangguan spektrum autistik, peningkatan aktivitas gamma umum dijelaskan, yang mungkin terkait dengan perbedaan perhatian, perubahan linguistik atau memori kerja yang ada pada orang-orang ini..

Investigasi yang berbeda menunjukkan manfaat dari penggunaan terapi stimulasi magnetik transkranial pada anak-anak dengan ASD. Para peserta menunjukkan peningkatan yang signifikan dari aktivitas gamma, peningkatan parameter perilaku, peningkatan perhatian dan bahkan peningkatan skor terkait dengan perolehan kosa kata..

Namun, karena sejumlah kecil studi dan penggunaan keanekaragaman protokol stimulasi, belum mungkin untuk mengidentifikasi protokol optimal untuk penggunaan terapeutiknya..

Depresi

Depresi pada anak-anak dan remaja tampaknya terkait dengan ketidakseimbangan dalam aktivasi berbagai daerah seperti korteks prefrontal dorsolateral dan daerah limbik. Secara khusus, ada hipoaktivasi di daerah kiri, sedangkan di kanan ada hiperaktivasi struktur ini..

Studi yang tersedia menunjukkan adanya efek klinis dari penggunaan protokol RTM: pengurangan gejala, peningkatan dan bahkan remisi klinis.

Skizofrenia

Dalam kasus skizofrenia, di satu sisi, peningkatan rangsangan korteks temporo-parietal kiri dikaitkan dengan gejala positif dan, di sisi lain, penurunan rangsangan prefrontal kiri, terkait dengan gejala negatif..

Hasil pada efek stimulasi magnetik transkranial pada populasi anak menunjukkan bukti pengurangan gejala positif, halusinasi.

Keterbatasan

Secara umum, studi-studi ini menunjukkan bukti awal tentang potensi teknik stimulasi otak. Namun, keterbatasan yang berbeda telah diidentifikasi di antaranya adalah terbatasnya penggunaan teknik stimulasi, umumnya terkait dengan patologi serius atau di mana pengobatan farmakologis tidak memiliki efek yang signifikan..

Di sisi lain, heterogenitas hasil dan berbagai metodologi yang digunakan membuat sulit untuk mengidentifikasi protokol stimulasi yang optimal..

Penelitian di masa depan harus memperdalam pengetahuan tentang efek fisiologis dan klinis stimulasi magnetik transkranial.

Daftar pustaka

  1. Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M., Rotenberg, A. (2011). Mengkarakterisasi Plastisitas Kortikal Otak dan Dinamika Jaringan di Seluruh Umur dalam Kesehatan dan Penyakit dengan TMS-EEG dan TMS-fMRI. Brain Topogr.(24), 302-315.
  2. Rubio-Morell, B., Rotenberg, A., Hernández-Expósito, S., & Pascual-Leone, Á. (2011). Penggunaan stimulasi otak non-invasif dalam gangguan kejiwaan masa kanak-kanak: peluang baru dan tantangan diagnostik dan terapeutik. Rev Neurol, 53(4), 209-225.
  3. Tornos Muñoz, J., Ramos Estébañez, C., Valero-Cabré, A., Camprodón Giménez, J., & Pascual-Leone Pascual, A. (2008). Stimulasi Magnetik Transkranial. Dalam F. Maestú Unturbe, M. Rios Lago, & R. Cabestro Alonso, Neuroimaging Teknik dan proses kognitif (hal. 213-235). Elsevier.
  4. Vicario, C., & Nitsche, M. (2013). Stimulasi otak non-invasif untuk pengobatan penyakit otak di masa kanak-kanak dan remaja: canggih, batasan saat ini dan tantangan di masa depan. Perbatasan dalam neurscience sistem, 7(94).
  5. Gambar sumber.